RU2156622C1 - Срерилизатор - Google Patents

Abstract

Устройство относится к области медицины, ветеринарии и гигиены, а именно к дезинфекции и стерилизации водяным насыщенным паром под давлением медицинских растворов в закупоренной стеклянной таре, инструментов и перевязочного материала. Стерилизатор содержит корпус, нагревательные элементы, парогенератор и блок управления, систему конденсации воды. В корпусе расположены сообщающиеся питающие емкости, системы подвода и отвода рабочего агента и элементы контроля в виде датчиков и электромагнитных клапанов. Теплоизолированная рабочая камера с отверстиями для входящих и выходящих потоков рабочих агентов соединена посредством трубопроводов с парогенератором. Камера снабжена системой выравнивания давления и охлаждения, выполненной в виде соединенных трубопроводом компрессора с воздушным фильтром, обратным клапаном и электромагнитным клапаном. Система конденсации воды, расположенная в корпусе, выполнена в виде трубопроводов, соединяющих змеевик с проточной водой, запорными органами в виде электромагнитного клапана и краном. Система подвода рабочего агента выполнена в виде установленного на трубопроводе водяного насоса и обратного клапана. Блок управления выполнен в виде взаимосвязанных между собой блоков питания, первого и второго усилителей, коммутатора и управления парогенератором. Изобретение позволяет повысить надежность, долговечность и эксплуатационные качества. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к области медицины ветеринарии и гигиены, а именно к дезинфекции и стерилизации водяным насыщенным паром под давлением материалов и предметов, а именно к дезинфекции и стерилизации медицинских растворов в закупоренной стеклянной таре, инструментов и перевязочного материала.

Известен стерилизатор, (см. патент на изобретение N1807875, М.кл. 5 A 61 L 2/00, опубл. 07.04.93, БИ N 13-93), содержащий цилиндрический теплоизолированный корпус, рабочую камеру с отверстиями для входящего и выходящего потоков воздуха, лотки, установленные в камере, устройство принудительной циркуляции и терморегуляции воздуха, состоящее из вентилятора, воздушных каналов, нагревательных элементов, датчиков измерения температуры воздуха и устройства управления процессом стерилизации, кроме того, он снабжен крышкой, имеющей рамку для установки лотков и узел ее подъема и поворота, выполненный в виде установленного на наружной боковой поверхности корпуса, кронштейна с направляющими, подвижно взаимодействующими с полым штоком, на нижнем конце которого закреплена гайка с ввернутым в нее ходовым винтом, установленным коаксиально внутри штока и взаимодействующим с реверсивным приводом, верхняя часть штока соединена с крышкой с фигурным кронштейном, а верхняя часть ходового винта выполнена с возможностью взаимодействия по скользящей посадке со штоком, при этом узел подъема и поворота имеет датчики перемещения штока, установленные на корпусе, внутри которого также установлены две плоские параллельные стенки, образующие рабочую камеру и воздушные каналы для выходящего потока воздуха, имеющие в поперечном сечении вид сегментов.

Недостатками известного устройства являются низкие надежность, эксплуатационные качества и коэффициент использования теплоносителя.

Эти недостатки обусловлены конструктивными особенностями известного устройства.

Известен стерилизатор, (см. заявку РФ на выдачу патента на изобретение N96109242, М.кл. 6 A 61 L 2/00, опубл. 1998, бюл. N35), содержащий теплоизолированную рабочую камеру с дверцей, размещенные в камере ИК-излучатели в виде ТЭНов, экран, лоток для обрабатываемых предметов, связанный с дверцей, блоки питания и управления, причем экран выполнен в виде герметичного полого цилиндра из отражающего ИК-излучение материала с вырезом со стороны дверцы, а лоток свободно установлен на решетчатом поддоне, размещенном в горизонтальных направляющих, установленных на боковых стенках экрана, и связанном с внутренней поверхностью дверцы посредством шарниров и Г-образных фигурных тяг, при этом ИК-излучатели размещены также и ниже поддона, при этом элементы ТЭНов жестко связаны между собой, а наружная часть их выполнена из керамической трубки, пропитанной преобразующим излучение составом.

Недостатками известного стерилизатора являются сложность обслуживания, высокая себестоимость и материалоемкость и низкие надежность и долговечность.

Эти недостатки обусловлены конструктивными особенностями, влекущими за собой дополнительную защиту от ИК-излучения, необходимостью постоянного контроля за сохранностью защитных экранов.

Известна также принятая за прототип электродезинфекционная установка (см. заявку РФ на выдачу патента на изобретение N97107406/13, М.кл. 6 A 61 L 2/00, опубл. 1998, бюл. N26), содержащая корпус, в котором расположена рабочая зона для размещения обрабатываемых предметов, нагревательные элементы, парогенератор, а также расположенные снаружи корпуса система конденсации воды с запорными органами и блок управления, при этом в верхней части корпуса размещен теплообменник, включающий нагревательную камеру с установленными в ней нагревательными элементами и вентилятором, а также паровоздухосборник, сообщающийся с нагревательной камерой центральным отверстием, а с рабочей зоной - щелями, при этом нагревательная камера отделена от рабочей зоны перегородкой, расположенной вдоль стенок корпуса с размещенными по ее длине соплами, и сообщена с рабочей зоной через систему конденсации пара, причем паровоздухосборник выполнен в виде короба, парогенератор размещен в боковой стенке корпуса и снабжен выходной перфорированной трубкой, размещенной и нижней части зоны, а на входе сопел установлены задвижки.

Недостатками известного стерилизатора являются сложность обслуживания, высокая себестоимость и материалоемкость.

Эти недостатки обусловлены конструктивными особенностями электродезинфекционной установки.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в повышение эксплуатационных качеств, надежности и увеличении срока службы и коэффициента использования теплоносителя.

Указанный результат достигается тем, что в известном стерилизаторе, содержащем корпус с рабочей зоной для размещения обрабатываемых предметов, нагревательные элементы, парогенератор и блок управления, систему конденсации воды с запорными органами, согласно изобретению дополнительно содержатся расположенные в корпусе сообщающиеся питающие емкости, системы подвода и отвода рабочего агента и элементы контроля в виде датчиков и электромагнитных клапанов, пульт ручного управления, рабочая зона для размещения обрабатываемых предметов выполнена в виде теплоизолированной снабженной герметичной крышкой с запорным устройством рабочей камеры с отверстиями для входящих и выходящих потоков рабочих агентов, соединенной посредством трубопроводов с парогенератором, в котором расположены нагревательные элементы, снабженной системой выравнивания давления и охлаждения, выполненной в виде соединенных трубопроводом компрессора с воздушным фильтром, при этом система конденсации воды с запорными органами в виде клапанов, расположена в корпусе, система подвода рабочего агента выполнена в виде установленного на трубопроводе водяного насоса и обратного клапана, а блок управления выполнен в виде взаимосвязанных между собой блоков питания, первого и второго усилителей, коммутатора и управления парогенератором, соединенного с датчиками давления и уровня парогенератора, уровня емкостей, контроля чистоты рабочего агента, причем блок коммутатора непосредственно связан с дисплеем, принтером, датчиками температуры рабочей камеры и чистоты рабочего агента, через блок первого усилителя связан с электромагнитными клапанами и пультом ручного управления, а через блок второго усилителя с - нагревательными элементами, водяным насосом и компрессором, причем рабочая камера выполнена цилиндрической формы с эллиптическим дном в плане, отверстие для выходящих потоков рабочих агентов рабочей камеры оснащено фильтром, а отверстия для входящих потоков рабочих агентов рабочей камеры оснащены соплами, установленными с возможностью распыления рабочего агента на герметичную крышку рабочей камеры, герметичная крышка рабочей камеры имеет сферическую форму и выполнена поворотной, запорное устройство герметичной крышки выполнено в виде замка, в который входит затвор герметичной крышки, и прижимного винта, сообщающиеся питающие емкости установлены в углах корпуса и заполняются рабочим агентом в виде дистиллированной воды, а парогенератор снабжен вентилем для слива рабочего агента.

Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

В отличие от известных решений и прототипа выполнение в предложенном изобретении "Стерилизатор" рабочей зоны для размещения обрабатываемых предметов в виде теплоизолированной снабженной герметичной крышкой с запорным устройством рабочей камеры с отверстиями для входящих и выходящих потоков рабочих агентов, соединенной посредством трубопроводов с парогенератором, в котором расположены нагревательные элементы, снабженной системой выравнивания давления и охлаждения, выполненной в виде соединенных трубопроводом компрессора с воздушным фильтром, улучшает его эксплуатационные свойства, позволяет повысить коэффициент использования теплоносителя - пара, обеспечить высокое качество стерилизации за минимальный промежуток времени при относительно низких затратах, при этом корпус стерилизатора не подлежит нагреву, исключается случайный прорыв теплоносителя из корпуса, что не требует дополнительного усиления его каркаса, исключает его теплоизоляцию, что снижает в целом материалоемкость стерилизатора. Кроме этого парогенератор не только способствует качественной стерилизации, но и сушке изделий, поскольку сконденсировавшийся пар стекает вниз, не оставляя капель конденсата, а в процессе выравнивания воздухом давления в разряженной камере после создания в ней вакуума происходит окончательная сушка и охлаждение стерилизуемого материала. Выполнение рабочей камеры цилиндрической формы с эллиптическим дном в плане позволяет уменьшить размеры стерилизатора в целом, выполнить его компактным и не материалоемким. Оснащение отверстий для выходящих потоков рабочих агентов рабочей камеры фильтром защищает внутренние магистрали стерилизатора от возможного попадания осколков стекла, тампонов и др., что повышает надежность работы стерилизатора. Выполнение герметичной крышки рабочей камеры сферической формы и оснащение отверстий для входящих потоков рабочих агентов рабочей камеры соплами с установкой их с возможностью распыления рабочего агента на герметичную крышку рабочей камеры, позволяет создать режим стерилизации для растворов в стеклянной герметично закупоренной таре, поскольку направленный на сферическую крышку рабочий агент образует дождевые потоки, ниспадающие на стерилизуемые стеклянные упаковки и бутылки, гарантируя постепенный их прогрев или охлаждение. Выполнение герметичной крышки поворотной позволит исключить возможные несчастные случаи при случайном разрыве стеклянной тары во время открывания крышки. Выполнение запорного устройство в виде замка, в который входит затвор герметичной поворотной крышки и прижимного винта, дает возможность, не применяя больших физических усилий, обеспечить надежную фиксацию герметичной крышки. Установка в стерилизаторе сообщающихся питающих емкостей, расположенных в углах корпуса, наполненных дистиллированной водой, используемой в качестве рабочего агента, способствует повышению надежности и долговечности стерилизатора, поскольку исключает образование накипи во внутренних магистралях и агрегатах, входящих в непосредственный контакт с рабочим агентом, кроме того, стерилизатор работает по замкнутому циклу, использованная дистиллированная вода возвращается в емкости. Использование элементов контроля в виде датчиков и электромагнитных клапанов, позволяющих четко отслеживать все параметры рабочих агентов на протяжении всего цикла стерилизации, дает возможность полностью контролировать процесс автоматически с пульта управления, снизить трудоемкость, повысить технику безопасности, надежность и качество. Выполнение блока управления в виде взаимосвязанных между собой блоков питания, первого и второго усилителей, коммутатора и управления парогенератором, соединенного с датчиками давления и уровня парогенератора, уровня емкостей, контроля чистоты рабочего агента, и связь блока коммутатора непосредственно с дисплеем, принтером, датчиками температуры рабочей камеры и чистоты рабочего агента, а через блок первого усилителя - с электромагнитными клапанами и пультом ручного управления, и через блок второго усилителя - с нагревательными элементами, водяным насосом и компрессором дает возможность руководить процессом непосредственно с пульта управления, задавая нужный режим, отслеживать процесс от момента заполнения рабочим агентом емкостей до извлечения простерилизованного материала, блокировать возможность открытия герметичной крышки рабочей камеры при наличии в последней избыточного давления, блокировать работу стерилизатора при незакрытой герметичной крышке рабочей камеры, при отсутствии рабочего агента (воды) или несоответствия его качества, блокировать работу стерилизатора при возникновении в камере режима, несоответствующего заданным параметрам.

По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемого изобретения не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению заявителя, сущность заявляемого изобретения не следует явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на достигаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована в производстве стерилизаторов с получением технического результата, заключающегося в качественной, быстрой и безопасной стерилизации изделий и растворов в закупоренных стеклянных емкостях.

Сущность заявляемого изобретения поясняется примером конкретного выполнения, и чертежами, где
на фиг. 1 изображен стерилизатор, вид сбоку в разрезе;
на фиг. 2 - стерилизатор, вид спереди;
на фиг. 3 - стерилизатор вид сверху;
на фиг. 4 - пневмогидравлическая схема;
на фиг. 5 - блок управления стерилизатора (блок-схема).

Стерилизатор содержит корпус 1 с рабочей зоной для размещения обрабатываемых предметов, нагревательные элементы 2, парогенератор 3 и блок управления, систему конденсации воды 4, расположенные в корпусе сообщающиеся питающие емкости 5, системы подвода 6 и отвода 7 рабочего агента и элементы контроля в виде датчиков 8, 9 и электромагнитных клапанов 10, 11, 12, 13, пульт ручного управления 14, рабочая зона для размещения обрабатываемых предметов выполнена в виде теплоизолированной снабженной герметичной крышкой 15 с запорным устройством рабочей камеры 16 с отверстиями для входящих и выходящих потоков рабочих агентов, соединенной посредством трубопроводов 17 с парогенератором 3, в котором расположены нагревательные элементы 2. Рабочая камера 16 снабжена системой выравнивания давления и охлаждения, выполненной в виде соединенных трубопроводом 17 компрессора 18 с воздушным фильтром 19, обратным клапаном 20 и электромагнитным клапаном 10. Система конденсации воды 4, расположенная в корпусе 1, выполнена в виде трубопроводов 17, соединяющих змеевик 21 с проточной водой, запорными органами в виде электромагнитного клапана 11 и краном 22. Система подвода 6 рабочего агента выполнена в виде установленного на трубопроводе 17, по которому поступает дистиллированная вода из сообщающихся питающих емкостей 5, водяного насоса 23 и обратного клапана 24. Блок управления выполнен в виде взаимосвязанных между собой блоков питания 25 (фиг. 5), первого и второго усилителей 26, 27, коммутатора 28 и управления парогенератором 29, соединенного с датчиками давления 8 и уровня парогенератора 9, уровня емкостей 30, контроля чистоты рабочего агента 31, причем блок коммутатора 28 непосредственно связан с дисплеем 32, принтером 33, датчиками температуры 34 рабочей камеры 16 и чистоты рабочего агента 31, через блок первого усилителя 26 связан с электромагнитными клапанами 10, 11, 12, 13, и пультом ручного управления 14, а через блок второго усилителя 27 с нагревательными элементами 2, водяным насосом 23 и компрессором 18. Рабочая камера 16 выполнена цилиндрической формы с эллиптическим дном в плане. Отверстие для выходящих потоков рабочих агентов (пара) рабочей камеры 16 оснащено фильтром 35. Отверстия для входящих потоков рабочих агентов рабочей камеры 16 оснащены соплами 36, 37, установленными с возможностью распыления рабочего агента на герметичную крышку 15 рабочей камеры. Герметичная крышка 15 рабочей камеры имеет сферическую форму и выполнена поворотной на шарнире 38. Запорное устройство герметичной крышки выполнено в виде замка 39, в который входит затвор 40 герметичной крышки и прижимного винта 41. Сообщающиеся питающие емкости 5 установлены в углах корпуса 1 и имеют форму треугольника в плане. Сообщающиеся питающие емкости 5 заполняются рабочим агентом в виде дистиллированной воды. Парогенератор 3 снабжен вентилем 42 для слива рабочего агента из парогенератора на время транспортировки или при минусовой температуре. Парогенератор 3 и рабочая камера 16 снабжены, соответственно, предохранительными клапанами 43 и 44. Система отвода рабочего агента 7 оснащена обратным клапаном 45 и вентилем 46 для слива воды в канализацию. Парогенератор оснащен мановакуумметром 47. Залив воды в емкости 5 осуществляется через заливную горловину.

Устройство работает следующим образом.

После запуска выбранного режима стерилизации открывается электромагнитный клапан 12, происходит нагрев парогенератора 3 и рабочей камеры 16. После достижения в рабочей камере температуры 95^oC открываются клапаны 11 и 13, происходит удаление из рабочей камеры 16 воздуха и замещение его паром (продувка). Продолжительность всех этапов запрограммирована и соответствует выбранному режиму. После удаления воздуха происходит нагрев рабочей камеры 16 и стерилизуемых предметов до температуры стерилизации. На протяжении этого этапа происходит удаление конденсата из рабочей камеры 16, который возвращается в емкости 5. При достижении заданного значения температуры производится выдержка в течение заданного времени для выравнивания температуры в рабочей камере 16 и стерилизуемых объектах. Затем включается этап стерилизации и на дисплее высвечивается сообщение "Стерилизация", температура в рабочей камере и обратный отсчет продолжительности этапа в минутах. На данном этапе периодически открывается электромагнитный клапан 12. На протяжении всего этапа открываются клапаны 11, 13 и происходит удаление конденсата из рабочей камеры 16. После стерилизации на дисплее высвечивается сообщение "Сушка" и происходит выпуск пара и вакуумная сушка стерилизуемых предметов, открывается электромагнитный клапан 13, а электромагнитный клапан 12 закрывается. Происходит сброс пара из рабочей камеры 16, снижение в ней давления и температуры, после чего включается клапан 11 и на дисплей выводится текущая температура и обратный отсчет продолжительности этапа "Сушка" в минутах. В камере создается разряжение в допустимых данному режиму пределах. После сушки открывается электромагнитный клапан 10, происходит выравнивание давления в рабочей камере 16 до атмосферного и подкачка воды в парогенератор 3 до верхнего уровня датчика 9. После завершения данного этапа на дисплее высвечивается сообщение "Цикл завершен", открывается герметичная крышка 15 рабочей камеры 16, при этом закрывается электромагнитный клапан 10.

Предложенный стерилизатор обладает повышенными эксплуатационными качествами, надежностью, долговечностью и высоким коэффициентом использования теплоносителя.

Claims (10)

1. Стерилизатор, содержащий корпус с рабочей зоной для размещения обрабатываемых предметов, нагревательные элементы, парогенератор и блок управления, систему конденсации воды с запорными органами, отличающийся тем, что он дополнительно содержит расположенные в корпусе сообщающиеся питающие емкости, системы подвода и отвода рабочего агента и элементы контроля в виде датчиков и электромагнитных клапанов, пульт ручного управления, рабочая зона для размещения обрабатываемых предметов выполнена в виде теплоизолированной снабженной герметичной крышкой с запорным устройством рабочей камеры с отверстиями для входящих и выходящих потоков рабочих агентов, соединенной посредством трубопроводов с парогенератором, в котором расположены нагревательные элементы, снабженной системой выравнивания давления и охлаждения, выполненной в виде соединенных трубопроводом компрессора с воздушным фильтром, при этом система конденсации воды с запорными органами в виде клапанов расположена в корпусе, система подвода рабочего агента выполнена в виде установленного на трубопроводе водяного насоса и обратного клапана, а блок управления выполнен в виде взаимосвязанных между собой блоков питания, первого и второго усилителей, коммутатора и управления парогенератором, соединенного с датчиками давления и уровня парогенератора, уровня емкостей, контроля чистоты рабочего агента, причем блок коммутатора непосредственно связан с дисплеем, принтером, датчиками температуры рабочей камеры и чистоты рабочего агента, через блок первого усилителя связан с электромагнитными клапанами и пультом ручного управления, а через блок второго усилителя с нагревательными элементами, водяным насосом и компрессором.

2. Стерилизатор по п.1, отличающийся тем, что рабочая камера выполнена цилиндрической формы с эллиптическим дном в плане.

3. Стерилизатор по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что отверстия для входящих потоков рабочих агентов рабочей камеры оснащены соплами, установленными с возможностью распыления рабочего агента на герметичную крышку рабочей камеры.

4. Стерилизатор по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что отверстие для выходящих потоков рабочих агентов рабочей камеры оснащено фильтром.

5. Стерилизатор по п.1, отличающийся тем, что герметичная крышка рабочей камеры имеет сферическую форму.

6. Стерилизатор по любому из п.1 или 5, отличающийся тем, что герметичная крышка рабочей камеры выполнена поворотной.

7. Стерилизатор по любому из п.1, или 5, или 6, отличающийся тем, что запорное устройство герметичной крышки выполнено в виде замка, в который входит затвор герметичной крышки и прижимного винта.

8. Стерилизатор по п.1, отличающийся тем, что сообщающиеся питающие емкости установлены в углах корпуса.

9. Стерилизатор по любому из п.1 или 8, отличающийся тем, что сообщающиеся питающие емкости заполняются рабочим агентом в виде дистиллированной воды.

10. Стерилизатор по п.1, отличающийся тем, что парогенератор снабжен вентилем для слива рабочего агента.

Images