TW201601777A - 用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供之階段式蒸汽調控方法，加熱滅菌鍋之儲液槽，使儲液槽之液體受熱，並依據液體於潛熱溫度前與後分為兩階段式進行調控，第一階段為依據複數個操作溫度進而開啟第一排氣閥，進行排氣，以增加儲液槽內之熱對流效率，第二階段則係開啟連接該儲液槽及滅菌槽之控制閥，並依據液體之溫度及排氣時間進而開啟連接滅菌槽之第二排氣閥，進行排氣，將滅菌槽內之空氣含量降低，藉此，本發明之階段式蒸汽調控方法係減少管路、夾層間蒸汽與待滅菌物件周圍形成空氣膜之問題，降低不飽和蒸汽比，提高蒸汽品質，並使其趨近理想之飽和蒸汽。

Description

用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法 【0001】

本發明係有關於滅菌鍋之排氣方法，尤指一種利用滅菌鍋內之液體的溫度及其加熱時間進而調控之用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法。

【0002】

根據美國今日感控雜誌(Infection Control Today)指出，醫療器材及耗材滅菌技術之革新已成為感染控制的重要層面；在過去，滅菌技術得透過將一生馬鈴薯一併與一待滅菌物件放在一滅菌鍋內；於滅菌程序結束後，透過觀察該馬鈴薯是否熟了，依此判斷該待滅菌物件是否已達到滅菌狀態；迄今，醫療專家已了解到監控滅菌所需的條件，包含溫度、時間及滅菌物件的接觸等，能判斷滅菌過程是否有效，且已透過機械電子控制、化學指示劑或生物指示劑等，進而利用物理方法或化學方法進行該待滅菌物件的完全滅菌，且能確認待滅菌物件是否於滅菌過程中達至滅菌狀態。

【0003】

滅菌的定義為透過以物理或化學方法消滅所有微生物，包括能殺死所有的細菌繁殖體、芽胞、病毒、黴菌，而達到無菌過程；以物理方法為例，其包含蒸汽滅菌法(Steam Sterilization)、乾熱滅菌法(Dry Heat Sterilization)、放射線滅菌法(Radiation Sterilization)及電漿滅菌法(Plasma Sterilization)，在滅菌鍋的滅菌控制中大抵採用蒸汽滅菌法，其原理係在一定壓力下，利用飽和蒸汽的熱度、溼度與能量，使微生物之蛋白質產生凝固而變性，致不能復原，達到殺滅微生物之效果。蒸汽滅菌法用於滅菌鍋，係可依據滅菌方式分為重力型蒸汽滅菌器(Gravity Displacement Sterilizer)及快速真空型滅菌器（High-Speed Vacuum Sterilizer），其中重力型蒸汽滅菌器採蒸汽由蒸汽入孔進入鍋內，此滅菌鍋乃基於飽和蒸汽所產生的飽和蒸汽壓力，使該滅菌鍋內之飽和蒸汽能透過飽和蒸汽壓力完整的對於待滅菌物進行滅菌；而快速真空型滅菌器為重力型蒸汽滅菌器之改良設計，係透過一抽氣裝置，先將滅菌鍋內的空氣抽出鍋外，使內腔幾乎成為真空狀態，然後再將飽和蒸汽以噴射方式注入內腔之中，使其空氣能有效被抽離，以致於能提高蒸汽滲入滅菌包的效能。

【0004】

又，重力型蒸汽滅菌器與快速真空型滅菌器皆係透過產生足夠之飽和蒸汽，使飽和蒸汽充滿於待滅菌物件之表面，其中於滅菌鍋內部及管路中之空氣含量與蒸汽含量之比即是不飽和蒸汽比亦稱蒸汽品質，以不飽和蒸汽含量低於3.5%為滅菌鍋設計為較佳者，但依據目前滅菌鍋之溫度操作，為使滅菌鍋內增溫、增壓，並使其溫度達到滅菌溫度方停止增溫、增壓之動作，現況常見之一般滅菌溫度落於攝氏121度至134度，且滅菌溫度與時間有相對應之關係，滅菌時間越短則需使用採用較高之滅菌溫度，在不飽和蒸汽比亦為蒸汽品質較差者，而使得該待滅菌物件係因表面之結構與溫度差而形成一空氣膜，該空氣膜會阻絕蒸汽接觸該待滅菌物件之表面，進而使得該待滅菌物件之表面無法提升至所需之滅菌溫度，儘管目前係有透過除水器與真空泵之設置，卻也無法明顯改善其滅菌鍋與供應管路間之蒸汽品質。

【0005】

據上所述，習知滅菌鍋之滅菌方法，雖然能採增溫、增壓，甚至進行真空排氣，卻無法減少待滅菌物件周圍形成空氣膜，降低不飽和蒸汽比，而無法提高其蒸汽品質。因此，如何能提供一種用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法，改善待滅菌物件周圍形成空氣膜之問題，進而提高其蒸汽品質，已成為從事該項行業之相關人士所研究的重要課題。

【0006】

本發明之主要目的，在於提供一種用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法，藉以降低滅菌槽內及管路間之不飽和蒸汽比。

【0007】

本發明之次要目的，在於提供一種用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法，藉以減少待滅菌物件周圍形成之空氣膜。

【0008】

為達上述所指稱之各目的與功效，本發明之用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法，包含以下步驟：
加熱一滅菌鍋內之一儲液槽，使該儲液槽之一液體從一第一操作溫度至一第二操作溫度，開啟一第一排氣閥進行排氣；
加熱該液體至一第三操作溫度，開啟該第一排氣閥進行排氣；
當該液體加熱超過該液體之潛熱溫度十分之一，開啟一控制閥，該滅菌鍋之一滅菌槽接收該液體形成之一飽和蒸汽，並開啟該滅菌槽之一第二排氣閥進行排氣，於排氣一段時間後，關閉該第二排氣閥；以及
持續加熱該儲液槽使該滅菌槽升溫至一目標滅菌溫度。

【0009】

其中本發明為用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法，包含兩階段，第一階段為將一滅菌鍋之一儲液槽之一液體進行加熱及透過連接該儲液槽之一第一排氣閥進行排氣，且依據該液體之溫度或壓力，而逐次加熱及排氣，第二階段為該液體至該液體之潛熱溫度後，開啟連接該儲液槽與一滅菌槽之一控制閥，該滅菌槽接收該液體形成之一蒸汽，依據控制加熱該液體之溫度並透過連接該滅菌槽之一第二排氣閥之排氣。藉以降低該滅菌鍋內及管路間之不飽和蒸汽比，亦為提高蒸汽品質，並使其趨近理想之飽和蒸汽。

【0010】

本發明之一實施例中，其中於「加熱該液體至一第三操作溫度，開啟該第一排氣閥進行排氣」之步驟中，包含：
當該液體加熱至一第四操作溫度，開啟該第一排氣閥進行排氣。

【0011】

本發明之一實施例中，其中於「加熱該液體至一第三操作溫度，開啟該第一排氣閥進行排氣」之步驟中，包含：
當該液體加熱至一第四操作溫度，開啟該第一排氣閥進行排氣。

【0012】

本發明之一實施例中，其中該第一操作溫度、該第二操作溫度、該第三操作溫度、該第四操作溫度皆小於該液體之潛熱溫度。

【0013】

本發明之一實施例中，其中該第二排氣閥於排氣時之一第一排氣時間，該第一排氣時間為180~600秒。

【0014】

本發明之一實施例中，其中於「當該液體加熱超過該液體之潛熱溫度十分之一，開啟一控制閥，該滅菌鍋之一滅菌槽接收該液體形成之一飽和蒸汽，並開啟該滅菌槽之一第二排氣閥進行排氣」之步驟前，包含：
當該液體加熱至該液體之潛熱溫度時，開啟該第一排氣閥進行至少一次排氣，其具有一第二排氣時間。

【0015】

本發明之一實施例中，其中該第一排氣閥之該第二排氣時間為60~180秒。

【0016】

本發明之一實施例中，其中該目標滅菌溫度大於該液體之潛熱溫度，且該目標滅菌溫度為121~134度。

1‧‧‧滅菌鍋
11‧‧‧儲液槽
12‧‧‧滅菌槽
13‧‧‧控制閥
14‧‧‧加熱器
15‧‧‧第一排氣閥
16‧‧‧第二排氣閥
17‧‧‧進水閥

【0017】

第一圖：其為本發明之用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法之一實施例之方塊圖；
第二圖：其為本發明之用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法之一實施例之一第一步驟流程圖；
第三圖：其為本發明之用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法之一實施例之一第二步驟流程圖；以及
第四圖：其為本發明之用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法之一實施例之一第三步驟流程圖。

【0018】

為使　貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：

【0019】

本發明係針對習知滅菌鍋之滅菌方法，雖然能採增溫、增壓，甚至進行真空排氣，卻無法有效減少管路、夾層間蒸汽與待滅菌物件周圍形成空氣膜，而無法降低不飽和蒸汽比。因此，如何能改善管路、夾層間蒸汽與待滅菌物件周圍形成空氣膜之問題，進而降低不飽和蒸汽比，在於提供一種用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法，透過兩階段式之調控，使減少管路、夾層間蒸汽與待滅菌物件周圍形成空氣膜之問題，進而降低不飽和蒸汽比，提高蒸汽品質。

【0020】

請參照第一圖，其為本發明之用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法之一實施例之方塊圖，如圖所示，本實施例包含一滅菌鍋1，該滅菌鍋1包含一儲液槽11及一滅菌槽12，其中該儲液槽11設置於該滅菌槽12之下方，並於該儲液槽11與該滅菌槽12之間設置一控制閥13，該儲液槽11設有一液體，該滅菌槽12設有一待滅菌物件，該控制閥13為開啟或阻絕該儲液槽11與該滅菌槽12之管路。

【0021】

該儲液槽11內之該液體透過一加熱器14進行加熱以形成一蒸汽，於該控制閥13開啟時，該蒸汽上升並通過該控制閥13進入該滅菌槽12，使該滅菌槽12接收蒸汽；該控制閥13關閉時，該蒸汽停滯於該儲液槽11內。

【0022】

該儲液槽11之一側設有一第一排氣閥15，於該第一排氣閥15開啟時，該儲液槽11內進行排氣，透過排氣以減少該儲液槽11內之空氣含量，亦為降低不飽和蒸汽含量比；該第一排氣閥15關閉時，該儲液槽11內之氣體不傳遞至外部環境。

【0023】

該滅菌槽12之一側設有一第二排氣閥16，於該第二排氣閥16開啟時，該滅菌槽12內進行排氣，透過排氣以減少該滅菌槽12內之空氣含量，亦為降低不飽和蒸汽含量比；該第二排氣閥16關閉時，該滅菌槽12內之氣體不傳遞至外部環境。

【0024】

該控制閥13、該第一排氣閥15及該第二排氣閥16係耦接一控制器，該控制器透過輸入電壓而控制閥門之開啟或關閉，且該控制器係耦接該滅菌鍋1內之一溫度感測器或一壓力感測器，該溫度感測器或該壓力感測器之設置不限於該滅菌鍋1之位置，僅為擷取該滅菌鍋1之溫度或壓力值，該控制器接收該溫度感測器或該壓力感測器之訊號，而輸出對應之電壓至該控制閥13、該第一排氣閥15及該第二排氣閥16。

【0025】

另外，該儲液槽11係接連一進水閥17，該進水閥17亦為電磁閥，該儲液槽11透過該進水閥17之開啟與關閉，而調整該儲液槽11內之該液體之含量。

【0026】

請參照第二圖，其為本發明之用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法之一實施例之一第一步驟流程圖，如圖所示，本實施例提供一種用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法，包含以下步驟：
步驟S10：加熱一滅菌鍋內之一儲液槽，使該儲液槽之一液體從一第一操作溫度至一第二操作溫度，開啟一第一排氣閥進行排氣；
步驟S20：加熱該液體至一第三操作溫度，開啟該第一排氣閥進行排氣；
步驟S30：當該液體加熱超過該液體之潛熱溫度十分之一，開啟一控制閥，該滅菌鍋之一滅菌槽接收該液體形成之一飽和蒸汽，並開啟該滅菌槽之一第二排氣閥進行排氣，於排氣一段時間後，關閉該第二排氣閥；以及
步驟S40：持續加熱該儲液槽使該滅菌槽升溫至一目標滅菌溫度。

【0027】

於步驟S10之前，該儲液槽11接收自該進水閥17輸入之該液體，該加熱器14加熱該儲液槽11，使得該儲液槽11內之該液體之溫度提升。

【0028】

於步驟S10中，該液體加熱直至該第一操作溫度，該第一操作溫度為攝氏31度，開啟該第一排氣閥15進行排氣，直至該液體升溫至該第二操作溫度，該第二操作溫度為39度，進而關閉該第一排氣閥15，並持續進行加熱，因該控制閥13並未開啟，而使得該蒸汽無法進入該滅菌槽12，增加該儲液槽11內之熱對流，以使得該儲液槽11內之不飽和蒸汽比降低。

【0029】

於步驟S20中，加熱該液體至該第三操作溫度，該第三操作溫度為攝氏51度，開啟該第一排氣閥15進行排氣，並於加熱至攝氏59度時關閉該第一排氣閥15，再持續進行加熱直至該液體之溫度達到其潛熱溫度前，當該液體為水時，在常溫常壓下其潛熱溫度為攝氏100度，而本實施例較佳之潛熱溫度前則需達到攝氏98度，且於潛熱溫度前進行階段式之操作能促進該儲液槽11及管路之熱對流效率。

【0030】

於步驟S30中，持續加熱該液體，如該液體為水則其潛熱溫度為攝氏100度，當該液體超過其潛熱溫度十分之一時，亦是使儲液槽11之該液體溫度高達攝氏110度時，開啟該控制閥13，使該滅菌槽12接收該儲液槽11內之該液體形成之飽和蒸汽，並開啟該第二排氣閥16，使該第二排氣閥16開啟一段時間，較佳為一第一排氣時間，即範圍落在180~600秒，此外該第一排氣時間可預先設定於該滅菌鍋1，藉由飽和蒸汽帶動該滅菌槽12內之空氣，將空氣透過該第二排氣閥16排放至外部環境，於排氣結束後，關閉該第二排氣閥16，而後繼續透過該加熱器14加熱。

【0031】

於步驟S40中，持續加熱該儲液槽11使該滅菌槽12達到一目標滅菌溫度，該目標滅菌溫度為攝氏121~134度，藉以殺死所有的細菌繁殖體、芽胞、病毒及黴菌，因而達到無菌過程，此外亦透過維持該目標滅菌溫度而增加滅菌之功效，且能將該滅菌鍋1內之該滅菌槽12之空氣含量降低至1.03~1.21%，即為降低該滅菌槽12內之不飽和蒸汽之比，以提高該待滅菌物件之滅菌效果。

【0032】

據此，本實施例提供之階段式蒸汽調控方法能改善管路、夾層間蒸汽與該待滅菌物件周圍形成空氣膜之問題，進而降低不飽和蒸汽比，依據該液體於潛熱溫度前與後，進而分為兩階段式進行調控，使減少管路、夾層間蒸汽與該待滅菌物件周圍形成空氣膜之問題，進而降低不飽和蒸汽比，提高蒸汽品質。

【0033】

請參照第三圖，係本發明之一實施例之一第二步驟流程圖，如圖所示，本實施例為前一實施例之步驟S10~S20中之細部操作，故步驟S10~S40不再贅述，本實施例係於該液體到達該液體之潛熱溫度前，可透過階段式加熱及排氣，以提高該滅菌鍋1內之熱對流效率，因而本實施例更包含以下步驟：
步驟S10：加熱一滅菌鍋內之一儲液槽，使該儲液槽之一液體從一第一操作溫度至一第二操作溫度，開啟一第一排氣閥進行排氣；
步驟S11：加熱該液體至一第四操作溫度，開啟該第一排氣閥進行排氣；以及
步驟S20：加熱該液體至一第三操作溫度，開啟該第一排氣閥進行排氣。

【0034】

於步驟S11中，加熱該液體直至該第四操作溫度，該第四操作溫度為攝氏41度，開啟該第一排氣閥15進行排氣，直至該液體至升溫該第五操作溫度，該第五操作溫度為49度，進而關閉該第一排氣閥15，並持續進行加熱，以使得該儲液槽11內之不飽和蒸汽比降低，且因該控制閥13並未開啟，而使得該蒸汽無法進入該滅菌槽12，而使得該蒸汽於該儲液槽11對流效率提高。

【0035】

故於本實施例中，較前一實施例之步驟S10~S20之間增加步驟S11，增加第一階段之細部操作，即該液體到達該液體之潛熱溫度前之步驟S10~S20，而使得熱對流效率增加，同時亦達到前述實施例之功效。

【0036】

請參照第四圖，係本發明之一實施例之一第三步驟流程圖，如圖所示，本實施例為前一實施例之步驟S20~S30中之細部操作，故步驟S10~S40不再贅述，本實施例係於該液體加熱超過該液體之潛熱溫度十分之一之前，透過該第一排氣閥15階段式加熱及排氣，降低該儲液槽11內之空氣含量，因而本實施例更包含以下步驟：
步驟S20：加熱該液體至一第三操作溫度，開啟該第一排氣閥進行排氣；
步驟S21：當該液體加熱至該液體之潛熱溫度時，開啟該第一排氣閥進行至少一次排氣，其具有一第二排氣時間；以及
步驟S30：當該液體加熱超過該液體之潛熱溫度十分之一，開啟一控制閥，該滅菌鍋之一滅菌槽接收該液體形成之一飽和蒸汽，並開啟該滅菌槽之一第二排氣閥進行排氣。

【0037】

於步驟S21中，為了配合該液體於相態變化所需要之能量，而得提供較長時間，使得該液體能產生足夠且穩定之該飽和蒸汽，當水的溫度高達攝氏102度時，該第一排氣閥15，排氣一第二排氣時間，該第二排氣時間為60~180秒，在持續對於液體加熱至液體超過潛熱溫度十分之一之前，進行至少一次的排氣時間，並於該液體之相態變化中，該滅菌槽12內與外部環境之間相對壓力約為0.43bar，故需要較長時間以將該蒸汽中的不飽和蒸汽排放出至外部環境。

【0038】

故本實施例較前一實施例之步驟S10~S40之間增加步驟S21，增加於第二階段前之細部操作，第二階段即是於該液體升溫至該潛熱溫度後之操作，藉由細部操作改變該滅菌鍋1及其管路內部之壓力，且依據壓力不同而設置適當之排氣時間，藉以降低該滅菌鍋1及其管路內部之空氣含量，同時亦達到前述實施例之功效。

【0039】

綜上所述，本發明提供一種用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法，加熱滅菌鍋之儲液槽，使儲液槽之液體自第一操作溫度升溫至第二操作溫度，進行排氣，以及，將液體自第二操作溫度升溫至第三操作溫度，再次進行排氣；當液體升溫至超過液體之潛熱溫度十分之一後，開啟連接儲液槽與滅菌槽之間的控制閥，滅菌鍋之滅菌槽接收液體形成之飽和蒸汽，開啟第二排氣閥進行排氣，並排氣一第一排氣時間。另外，本發明能於液體升溫至潛熱溫度前，增加第四操作溫度、第五操作溫度，進行升溫及排氣操作，又，本發明亦可於液體升溫至潛熱溫度後，持續執行加熱及使第一排氣閥進行至少一次排氣，直至液體升溫至其潛熱溫度之十分之一後，儲液槽與滅菌槽之間的控制閥開啟，並透過第二排氣閥排氣，持續加熱至目標滅菌溫度，藉此本發明係能改善管路、夾層間蒸汽與該待滅菌物件周圍形成空氣膜之問題，進而降低不飽和蒸汽比，使減少管路、夾層間蒸汽與該待滅菌物件周圍形成空氣膜之問題，進而降低不飽和蒸汽比，提高蒸汽品質。

【0040】

故本發明實為一具有新穎性、進步性及可供產業上利用者，應符合我國專利法專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈 鈞局早日賜准專利，至感為禱。

【0041】

惟以上所述者，僅為本發明一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，故舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

1‧‧‧滅菌鍋

11‧‧‧儲液槽

12‧‧‧滅菌槽

13‧‧‧控制閥

14‧‧‧加熱器

15‧‧‧第一排氣閥

16‧‧‧第二排氣閥

17‧‧‧進水閥

Claims (7)

1. 【第1項】

   一種用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法，包含以下步驟：
   加熱一滅菌鍋內之一儲液槽，使該儲液槽之一液體從一第一操作溫度至一第二操作溫度，開啟一第一排氣閥進行排氣；
   加熱該液體至一第三操作溫度，開啟該第一排氣閥進行排氣；
   當該液體加熱超過該液體之潛熱溫度十分之一，開啟一控制閥，該滅菌鍋之一滅菌槽接收該液體形成之一飽和蒸汽，並開啟該滅菌槽之一第二排氣閥進行排氣，於排氣後關閉該第二排氣閥；以及
   持續加熱該儲液槽使該滅菌槽升溫至一目標滅菌溫度。
2. 【第2項】

   如申請專利範圍第1項所述之用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法，其中於「加熱該液體至一第三操作溫度，開啟該第一排氣閥進行排氣」之步驟中，包含：
   當該液體加熱至一第四操作溫度，開啟該第一排氣閥進行排氣。
3. 【第3項】

   如申請專利範圍第2項所述之用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法，其中該第一操作溫度、該第二操作溫度、該第三操作溫度、該第四操作溫度皆小於該液體之潛熱溫度。
4. 【第4項】

   如申請專利範圍第1項所述之用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法，其中該第二排氣閥於排氣時之一第一排氣時間，該第一排氣時間為180~600秒。
5. 【第5項】

   如申請專利範圍第1項所述之用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法，其中於「當該液體加熱超過該液體之潛熱溫度十分之一，開啟一控制閥，該滅菌鍋之一滅菌槽接收該液體形成之一飽和蒸汽，並開啟該滅菌槽之一第二排氣閥進行排氣」之步驟前，包含：
   當該液體加熱至該液體之潛熱溫度時，開啟該第一排氣閥進行至少一次排氣，其具有一第二排氣時間。
6. 【第6項】

   如申請專利範圍第5項所述之用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法，其中該第一排氣閥之該第二排氣時間為60~180秒。
7. 【第7項】

   如申請專利範圍第1項所述之用於滅菌鍋之階段式蒸汽調控方法，其中該目標滅菌溫度大於該液體之潛熱溫度，且該目標滅菌溫度為121~134度。