专利名称：快速消毒灭菌装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对物品进行快速消毒灭菌的装置，主要用于金属、玻璃、陶瓷、耐光热辐射的塑料等类材料制成的物品特别是医疗器械的快速消毒灭菌处理与储存。
传统的物品消毒灭菌方法是高温蒸煮、药物浸泡等。高温蒸煮法和药物浸泡法均费工、费时，后者还将在器械上残留有害物质。为解决这些问题而公开的现有技术中，与本实用新型的发明目的密切相关的背景技术文件有中国专利ZL92219260.X(审定公告日93.03.31，审定公告号2128883)、ZL96249264.7(审定公告日98.04.08，审定公告号2277781)和ZL97202398.4(审定公告日98.10.28，审定公告号2295492)。ZL92219260.X公开了一种齿科手机瞬间辐射消毒器，其结构设计不够完善，只能用于齿科手机的消毒灭菌，不能满足各种器械的需求。ZL96249264.7公开的多功能辐射灭菌器和ZL97202398.4公开的管形卤钨灯灭菌装置较好地解决了上述问题，但其灭菌腔结构设计不够合理。根据辐射定律，受辐射物体单位表面积上接收的辐射功率与它离开辐射源的距离的平方成反比。当辐射源远离受射物时，在同一时间内受射物能接收到的辐射能量将急剧下降；反之，则急剧上升。上述两项专利有两个结构上的共同缺陷。第一个缺陷是辐射源和放置受射物的抽屉或器械架在灭菌箱中的具体位置这一重要结构参数未被明确给定。这一缺陷将可能导致放在该专利所述抽屉或器械架不同位置上的器械单位表面积上接收的辐射功率差别很大。在这种情况下，为了使放在其上任意位置处的器械均能达到100％消毒灭菌，只好增加辐射强度，其结果是靠近辐射源的器械将因过量辐射而引起高温，从而造成某些不锈钢类器械(尤其是小、薄、细的器械及部位，如针头、剪刀口、手术刀刃等处)变色、脱碳、退火、防蚀性能下降，缩短器械的使用寿命；反之，若顾及器械的损伤而缩短处理时间或降低辐射强度，某些部位的器械又有消毒灭菌不彻底之悬念。如果对植入人体内的不锈钢物件进行消毒灭菌，辐射强度不均可能会带来更为严重的隐患。第二个缺陷是灭菌箱内腔为长方体，反射面为平面，反射路径长，能量损失大，又有死角，故反射效果较差。此外，上述三项专利均未考虑对象物的预处理和处理后的安全储存问题。
本实用新型的发明目的是提供一种快速消毒灭菌装置，所提供的快速消毒灭菌装置能在可靠地实现快速消毒灭菌的同时又最大限度地减轻对被处理物的损伤，或者说既保证消毒灭菌过程和结果的安全又保证被处理物本身的安全；它同时具有对消毒灭菌对象物进行预处理和处理前后安全储存的功能，以使消毒灭菌过程更为科学化和规范化。
本实用新型的技术方案如下一种快速消毒灭菌装置1，它由消毒灭菌仓2、安装在该消毒灭菌仓内壁上的一对网架支承3、放置在该支承上的网架4、位于该网架两侧的数支管状辐射源5及其控制电路7组成，其特征在于所述消毒灭菌仓的内腔壁面为轴线成水平的圆柱面；所述网架的底平面位于该圆柱面的水平轴剖面与在其下方且距离为R/3处的平面所夹的空间内；所述的管状辐射源位于网架两侧的各二个或三个位置上并通过支座6安装在消毒灭菌仓内，其中心线与消毒灭菌仓内壁圆柱面的母线平行，在该圆柱面的径向剖面内，若令X轴和Y轴分别为通过圆心的水平、垂直坐标轴，当网架两侧的各二个位置上有管状辐射源时，它们是等强辐射源，其坐标位置满足关系式X0＝±(0.35～0.65)R，Y0＝±(0.55～0.85)R；其中，X0、Y0分别为为管状辐射源中心线的水平坐标、垂直坐标，R为消毒灭菌仓内壁圆柱面的半径；当网架两侧的各三个位置上有辐射源时，一个位置上是主辐射源，另两个位置上是等强的辅助辐射源，主辐射源的辐射强度是每一个辅助辐射源的1.5～2.5倍，它们的坐标位置为主辐射源的坐标XZ＝0，YZ＝±(0.55～0.85)R，辅助辐射源坐标XF＝±(0.45～0.75)R，YF＝±(0.4～0.7)R。
上述辐射源的坐标位置是根据辐射定律和消毒灭菌仓内腔结构与尺寸进行优化计算后得出的。优化目标是在单位时间内，放在网架上的理想化对象物的任意两个相等的有效微面积上所接收的辐射能量的差别为最小。所谓理想化对象物，是指上下表面平行、厚度等于真实对象物统计平均厚度的假想的消毒灭菌对象物。
所述管状辐射源发出的辐射波的波长在10-8～10-3m之间。
所述的消毒灭菌装置可有一个专用于安装和支承它并与之配套使用的物品柜8，柜体为带门的长方体，柜体内有一个或多个腔室，柜体的两侧壁上安装着多对网架支承10，每一对网架支承10都与安装在权利要求1所述消毒灭菌仓内壁上的那一对网架支承3的支承面的形状、尺寸及相互位置关系相同，使网架可以在消毒灭菌仓和物品柜的任一腔室中互换位置。
所述物品柜8柜体的顶面外形尺寸可与快速消毒灭菌装置1的底面外形尺寸相同，以使快速消毒灭菌装置1安放在物品柜8上时其外形上下一致，浑然一体。
所述物品柜8的柜体内可有空气消毒设施，使用已有技术。
所述物品柜8的腔室壁上可安装风机，它可以是热风机或冷风机或冷热两用风机，使用已有技术。
所述物品柜8的腔室可为低温冷藏室或冷冻室，使用已有技术。
所述的物品柜8可有一套单独的控制电路，也可与快速消毒灭菌装置1共用一套控制电路，均使用已有技术。
本实用新型快速消毒灭菌装置的有益效果在于(1)采用圆柱面作消毒灭菌仓的内腔兼管状辐射源的反射面，结构简单、紧凑，制造容易，空间利用率高，且圆柱面对光热辐射有聚敛性，一次反射无死区，比长方体内腔明显优越；(2)所划定的管状辐射源的坐标位置范围是根据辐射定律和消毒灭菌仓内腔的结构与尺寸进行优化计算后得出的。在辐射源数量有限的条件下，所定的优化目标从理论上最大限度地保证了放在网架上任何有效位置处的被处理物接收辐照度的均一性，因此也就保证了消毒灭菌效果的均一性，这就在100％可靠消毒灭菌的前提下为降低辐射强度、节省电能消耗、减轻对被处理物品的损伤提供了回旋余地；(3)物品柜内有多对支承面的形状、尺寸和空间位置关系相同的网架支承，便于网架按需要在其中移动，也可用于同时放置多个网架，以便长期或临时性分类存放消毒灭菌对象物；(4)物品柜腔室壁上的热风机工作时可快速烘干已经洗净过的消毒灭菌对象物，为下一消毒灭菌步骤作准备；
(5)物品柜腔室壁上的冷风机工作时可快速吹冷从消毒灭菌仓中刚取出的消毒灭菌对象物，以供及时使用；(6)物品柜内的低温冷藏室或冷冻室可将已经烘干过的消毒灭菌对象物进行预冷，为下一步辐射灭菌提供一个较低的起点温度，一方面可在不提高辐射强度的情况下增大处理温差30～40℃，并利用冷热骤变对病毒、病菌造成热冲击，更有效地消毒灭菌；另一方面又可延缓消毒灭菌对象物表面接收的辐射热向深层传递的速度，从而减轻辐射热对消毒灭菌对象物的损伤，延长其使用寿命；也可将其用于快速冷却从消毒灭菌仓中刚取出的消毒灭菌对象物，以供及时使用；还可用于低温存放消毒灭菌对象物；(7)物品柜内的空气消毒灭菌设施可保证存放在其中的已经消毒灭菌处理的物品不被二次污染，以供需要时取用。
从总体上看，由于物品柜与置于其上的快速消毒灭菌装置对网架具有位置互换性，消毒灭菌对象物洗净并一次放在网架上之后，无须更换网架，干燥、冷冻、灭菌、冷却、储存可以在这一套设备上全部完成，既可以按步骤顺序实施，又可以按需要选择进行。
将快速消毒灭菌装置及其物品柜设计成分体式结构的主要优点是在紧急情况下，如战争、抢险、救灾、处理突发性事故等，为了轻便与机动灵活，可以取下快速消毒灭菌装置单独在野外使用；此外，包装、储运也都比整体式结构易于处理。
图1、图2是消毒灭菌仓内壁圆柱面的径向剖面和坐标系示意图。
图1为网架两侧各在2个位置上有管状辐射源的情形；图2为网架两侧各在3个位置上有管状辐射源的情形。
图3是本实用新型一种实施例的轴侧投影图。
以下结合附图3说明本实用新型的实施方式。
本实施例的快速消毒灭菌装置1包括消毒灭菌仓2、安装在该消毒灭菌仓内壁上的一对网架支承3、放置在该支承上的网架4、位于该网架两侧各二个位置上的管状卤钨灯5及其控制电路7。消毒灭菌仓2的内腔壁面为轴线成水平的圆柱面；网架4的底平面位于该圆柱面的水平轴剖面下方R/5处；管状卤钨灯5通过支座6被安装在消毒灭菌仓2的内壁上，其中心线与消毒灭菌仓2内壁圆柱面的母线平行，在该圆柱面的径向剖面内，管状卤钨灯5的位置坐标为X0＝±0.5R，Y0＝±0.7R。
本实施例的快速消毒灭菌装置1安装在物品柜8上，该物品柜为一带门的长方体，柜体内的空间被三块隔板9分成四个腔室11、12、13、14，每一腔室两侧壁上都安装着一对网架支承10，它们的支承面处于同一个平面上，每一对网架支承10的长度、宽度、间距都与安装在消毒灭菌仓2内壁上的那一对网架支承3的相同。物品柜8的柜体顶面的外形尺寸与快速消毒灭菌装置1底面的外形尺寸相同。腔室11的壁上安装有热风机；腔室12的壁上安装有冷风机；腔室13为低温冷藏室或冷冻室，14为备用手术器械储存室。物品柜内有紫外光消毒灯，可对整个柜体内腔消毒灭菌。
快速消毒灭菌装置及其物品柜中电器元件的工作状态由电器线路7统一控制。
本实用新型的另一实施例是消毒灭菌仓内的网架两侧各在三个位置上有管状辐射源，一个位置上是主辐射源，另两个位置上是等强的辅助辐射源，主辐射源的辐射强度是每一个辅助辐射源的两倍，它们的坐标位置如下主辐射源的坐标XZ＝0，YZ＝±0.7R；辅助辐射源坐标XF＝±0.6R，YF＝±0.5R；上述主辐射源和辅助辐射源均为管状卤钨灯。本实施例的其余结构要素与前一实施例相同。
将管状卤钨灯换成陶瓷发热管或硅碳棒并保持其余条件同前可以得到另外四种不同的实施例。
将管状卤钨灯换成紫外灯管并保持其余条件同前又可以得到另外两种不同的实施例。
权利要求1.一种快速消毒灭菌装置[1]，它由消毒灭菌仓[2]、安装在该消毒灭菌仓内壁上的一对网架支承[3]、放置在该支承上的网架[4]、位于该网架两侧的数支管状辐射源[5]及其控制电路[7]组成，其特征在于所述消毒灭菌仓的内腔壁面为轴线成水平的圆柱面；所述网架的底平面位于该圆柱面的水平轴剖面与在其下方且距离为R/3处的平面所夹的空间内；所述的管状辐射源位于网架两侧的各二个或三个位置上并通过支座[6]安装在消毒灭菌仓内，其中心线与消毒灭菌仓内壁圆柱面的母线平行，在该圆柱面的径向剖面内，若令X轴和Y轴分别为通过圆心的水平、垂直坐标轴，当网架两侧的各二个位置上有管状辐射源时，它们是等强辐射源，其坐标位置满足关系式X0＝±(0.35～0.65)R，Y0＝±(0.55～0.85)R；其中，X0、Y0分别为为管状辐射源中心线的水平坐标、垂直坐标，R为消毒灭菌仓内壁圆柱面的半径；当网架两侧的各三个位置上有辐射源时，一个位置上是主辐射源，另两个位置上是等强的辅助辐射源，主辐射源的辐射强度是每一个辅助辐射源的1.5～2.5倍，它们的坐标位置为主辐射源的坐标XZ＝0，YZ＝±(0.55～0.85)R，辅助辐射源坐标XF＝±(0.45～0.75)R，YF＝±(0.4～0.7)R。
2.根据权利要求1所述的快速消毒灭菌装置，其特征在于所述管状辐射源发出的辐射波的波长在10-8～10-3m之间。
3.根据权利要求1所述的快速消毒灭菌装置，其特征在于它有一个物品柜[8]作为支承并与之配套使用，柜体为带门的长方体，柜体内有一个或多个腔室，柜体的两侧壁上安装着多对网架支承[10]，每一对网架支承都与安装在权利要求1所述消毒灭菌仓内壁上的那一对网架支承[3]的支承面的形状、尺寸及相互位置关系相同。
4.根据权利要求3所述的快速消毒灭菌装置，其特征在于所述物品柜[8]柜体的顶面外形尺寸与安装在其上的快速消毒灭菌装置[1]的底面外形尺寸相同。
5.根据权利要求3所述的快速消毒灭菌装置，其特征在于所述物品柜[8]的柜体内有空气消毒灭菌设施。
6.根据权利要求3所述的快速消毒灭菌装置，其特征在于所述物品柜[8]的腔室壁上安装有风机，它可以是热风机或冷风机或冷热两用风机。
7.根据权利要求3所述的快速消毒灭菌装置，其特征在于所述物品柜[8]的腔室为低温冷藏室或冷冻室。
8.根据权利要求3所述的快速消毒灭菌装置，其特征在于所述物品柜[8]有一套控制电路控制其中的电器的工作状态。
9.根据权利要求8所述的快速消毒灭菌装置，其特征在于所述物品柜[8]的控制电路为权利要求1所述快速消毒灭菌装置[1]的控制电路[7]的一部分，即二者共用一套控制电路。
专利摘要本实用新型涉及一种快速消毒灭菌装置,用于金属、玻璃、陶瓷等类材料制品特别是医疗器械的消毒灭菌及其前后处理与储存。快速消毒灭菌装置采用光热辐射原理,消毒灭菌仓为圆柱面结构,仓内的管状辐射源与圆柱面母线平行,其位置经过优化计算,使辐射能量分布均匀,既能安全可靠地快速消毒灭菌,又能最大限度地减轻被处理物的损伤;它同时具有烘干、冷冻、灭菌、冷却、储存等多项功能,有利于实现消毒灭菌过程的科学化和规范化。
文档编号A61L2/00GK2397930SQ9924696
公开日2000年9月27日 申请日期1999年11月9日 优先权日1999年11月9日
发明者刘镇昌, 刘煜, 刘伟力 申请人:刘镇昌