灭菌装置及使用该灭菌装置的灭菌方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及灭菌装置及使用该灭菌装置的灭菌方法，并且更特别地，涉及能够通 过利用高浓度灭菌剂水溶液提高灭菌效果的灭菌装置及使用该灭菌装置的灭菌方法。
【背景技术】
[0002] 医疗器械和设备通常由利用高压下饱和的水蒸气的高压蒸汽灭菌方法或者由利 用不会对易受热影响的工具或材料造成热损伤的诸如环氧乙烷的化学材料的环氧乙烷气 体灭菌方法来灭菌。
[0003] 更具体而言，高压蒸汽灭菌器或高压消毒器在大约120Γ或更高的高温下执行灭 菌，因此可能由于使由合成树脂形成的医疗器具变形以及使由钢形成的医疗器具的锋利刀 刃钝化而缩短医疗器械和设备的寿命。特别地，由于外科技术近来的发展而正在增加的昂 贵的医疗器械和设备通常易受热和潮气影响，并且在灭菌再处理期间非常可能被损坏。因 此，高压蒸汽灭菌方法对于这种昂贵的医疗器械和设备而言可能并非合适的选择。
[0004] 能够使医疗器械或设备的热损伤达到最小的环氧乙烷气体灭菌器可在低温下执 行灭菌，但是由于任何残留环氧乙烷气体或其反应产物可能导致致癌物质或有毒物质，所 以在灭菌之后需要超过12小时的通气时间。而且，使用环氧乙烷气体需要格外小心，因为 环氧乙烷气体极具爆炸性，环氧乙烷气体已经报道为引起突变的遗传性有毒物质，并且甚 至已知为致癌物质。
[0005] 使用过氧化氢蒸汽的灭菌方法拥有多种优点，例如，在40至50°C的温度下大约30 至60分钟的短的灭菌时间，以及释放诸如水和氧气的对人体或环境无害的灭菌副产物，并 且可解决高压蒸汽灭菌器和环氧乙烷气体灭菌器的不足。
[0006] 然而，在用于产生过氧化氢蒸汽的过氧化氢溶液汽化期间，水比过氧化氢蒸发和 扩散得更快，因此干扰过氧化氢的充分扩散。更具体而言，水具有比过氧化氢更高的蒸汽 压，因此比过氧化氢蒸发得更快。而且，由于水具有比过氧化氢小的分子量，所以水蒸汽比 过氧化氢蒸汽扩散得更快。
[0007] 由于水和过氧化氢的前述特性，当过氧化氢溶液在待灭菌的产品周围的空间中汽 化时，高浓度的水比过氧化氢更快到达该产品。
[0008] 水蒸汽扩散至扩散受限的空间中，诸如小间隙（或缝隙）或狭长腔，由此抑制过氧 化氢蒸汽的传送。也就是说，由于水先于过氧化氢到达产品，所以产品可能不能被恰当地灭 菌。
[0009] 为了有效灭菌，优选使用高浓度的过氧化氢溶液，但是在现实中，难于运输、存储 并处理具有60 %或更高重量百分比的浓度的过氧化氢溶液。.
[0010] 然而，即便具有这些优点，使用过氧化氢蒸汽的灭菌方法由于过氧化氢弱的扩散 性而比高压蒸汽灭菌方法和环氧乙烷气体灭菌方法更加受到待灭菌的目标物体的形状的 限制。
[0011] 同时，公开号为10-2006-0052161的韩国专利申请涉及一种灭菌系统和方法以及 为此的孔入口控制装置，并公开一种灭菌方法，其中扩散限制物被放入汽化器的排空路径 中以凝结过氧化氢蒸汽同时使水蒸汽通过，并且过氧化氢蒸汽被汽化并扩散至灭菌室中。
[0012] 然而，在公开号为10-2006-0052161的韩国专利申请的灭菌系统和方法中，一旦 过氧化氢溶液达到预定浓度或更高，从过氧化氢溶液汽化的过氧化氢蒸汽与水蒸汽的比率 变得均匀或增加。结果，过氧化氢溶液的浓度不再增加，而是过氧化氢溶液的总量减少。
[0013] 另外，由于扩散限制物对流体移动产生的限制，需要更高的温度来汽化过氧化氢， 从而导致高浓度过氧化氢的更大损失。而且，由于过氧化氢蒸汽的温度高，过氧化氢首先到 达待灭菌的目标物体的具有较低温度的包装材料或室结构，并凝结，由此妨碍快速汽化和 扩散。
【发明内容】
[0014] 技术问题
[0015] 为了解决上述问题，本发明的示例性实施例提供一种能够提高灭菌效果的灭菌装 置和方法。
[0016] 本发明的另外的优点、主题和特征将部分地在接下来的描述中给出且部分地在本 领域普通技术人员检查下面的内容时将变得明显或者可通过实践本发明而获知。
[0017] 技术方案
[0018] 根据本发明的一方面，一种灭菌装置，包括：灭菌室；真空栗，被连接到所述灭菌 室的一侧；汽化器，被连接到所述灭菌室的另一侧；和收集器，具有连接到所述汽化器的一 侧和连接到所述灭菌室的另一侧。
[0019] 所述灭菌装置还可包括设置在所述灭菌室和所述收集器之间的汽化阀，其中所述 汽化阀还被设置在所述灭菌室和所述汽化器之间。
[0020] 所述汽化阀可具有连接到所述灭菌室的一侧和并联连接在所述汽化器和所述收 集器之间的另一侧。
[0021] 所述灭菌装置还可包括设置在所述灭菌室和所述收集器之间的收集阀，其中所述 汽化阀和所述收集阀被并联连接在所述灭菌室和所述收集器之间。
[0022] 所述灭菌装置还可包括：连接所述收集器和所述汽化阀的第一连接管；连接所述 汽化阀和所述灭菌室的第二连接管；连接所述收集器和所述收集阀的第三连接管；连接所 述收集阀和所述灭菌室的第四连接管；和连接所述汽化器和所述汽化阀的第五连接管。
[0023] 所述第一连接管和所述第二连接管可具有比所述第三连接管或所述第四连接管 大且比所述第五连接管大的内径。
[0024] 所述灭菌装置还可包括设置在所述灭菌室和所述收集器之间的收集阀和设置在 所述灭菌室和所述收集器之间的熏蒸阀，其中所述收集阀和所述熏蒸阀被并联连接在所述 灭菌室和所述收集器之间。
[0025] 所述灭菌装置还可包括设置在所述灭菌室和所述汽化器之间的汽化阀，其中所述 汽化阀具有连接到所述灭菌室的一侧和并联连接在所述汽化器和所述收集器之间的另一 侧。
[0026] 所述灭菌装置还可包括：连接所述汽化器和所述汽化阀的第一连接管；连接所述 汽化阀和所述灭菌室的第二连接管；连接所述收集器和所述收集阀的第三连接管；连接所 述收集阀和所述灭菌室的第四连接管；连接所述收集器和所述熏蒸阀的第五连接管；连接 所述熏蒸阀和所述灭菌室的第六连接管；和连接所述汽化器和所述收集器的第七连接管。
[0027] 所述第五连接管和所述第七连接管可具有比所述第一连接管或所述第二连接管 大、比所述第三连接管或所述第四连接管大且比所述第七连接管大的内径。
[0028] 根据本发明的另一方面，一种灭菌方法，包括：排空灭菌室和汽化器；将具有第一 浓度的灭菌剂水溶液注入处于第一温度和第一压力的所述汽化器中；通过使具有所述第一 浓度的所述灭菌剂水溶液汽化而获得具有第二浓度的灭菌剂水溶液；将具有所述第二浓度 的所述灭菌剂水溶液注入处于第二温度和第二压力的收集器中；将具有所述第二浓度的所 述灭菌剂水溶液的灭菌剂蒸汽凝结在所述收集器中并将水蒸汽从所述收集器排出；将所述 灭菌室的压力降低至预定压力并将具有第三浓度的灭菌剂水溶液凝结成具有第四浓度的 灭菌剂水溶液；以及通过将具有所述第四浓度的所述灭菌剂水溶液的灭菌剂蒸汽注入所述 灭菌室中来对待灭菌的目标物体进行灭菌。
[0029] 灭菌剂可为过氧化氢，所述灭菌剂水溶液可为过氧化氢溶液。
[0030] 所述第一浓度可为60%重量百分比，所述第二浓度可为75%重量百分比至85% 重量百分比，所述第三浓度可为90%重量百分比至95%重量百分比，所述第四浓度可为 96%重量百分比或更高。
[0031] 收集阀可被设置在所述灭菌室和所述收集器之间，并且将所述灭菌室的压力降低 至预定压力并将具有第三浓度的灭菌剂水溶液凝结成具有第四浓度的灭菌剂水溶液可包 括反复打开和关闭所述收集阀。
[0032] 所述预定压力可为用于对所述灭菌室中的所述目标物体进行灭菌的压力。
[0033] 将具有所述第四浓度的所述灭菌剂水溶液的灭菌剂蒸汽注入所述灭菌室中可包 括用温度控制机构加热所述收集器，并且用温度控制机构加热所述收集器可包括控制所述 收集器的加热速率，以使灭菌剂的汽化在所述收集器的温度达到所述灭菌室的温度之前完 成至少80%。
[0034] 有益效果
[0035] 根据本发明的示例性实施例，具有95 %重量百分比或更高浓度的过氧化氢溶液可 通过多个浓缩步骤获得并被用作灭菌剂，由此显著提高灭菌效果。
【附图说明】
[0036] 图1为根据本发明的第一示例性实施例的使用灭菌剂水溶液的灭菌装置的示意 性透视图，图2为例示根据第一示例性实施例的灭菌装置的结构的示意图。
[0037] 图3为例示根据第一示例性实施例的灭菌装置的灭菌方法的流程图。
[0038] 图4为例示根据本发明的第二示例性实施例的使用灭菌剂水溶液的灭菌装置的 结构的示意图。
【具体实施方式】
[0039] 本发明的优点和特征以及实现其的方法可通过参照示例性实施例的以下详细描 述以及附图而被更容易地理解。然而，本发明可以以不同的提供呈现，并不应理解为限制于 本文提出的实施例。相反，这些实施例被提供以使本公开将是完全和完整的，并将把本发明 的构思充分传达给本领域技术人员，并且本发明将仅由所附权利要求书限定。
[0040] 现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出本发明的示例性实施例。相 似的附图标记在说明书中始终指代相似的元件。如在本文使用的，用语"和/或"包括一个 或更多个关联的所列项目的任意和所有组合。
[0041] 将理解，虽然用语第一、第二等可在本文中用于描述各种不同的元件，但是这些元 件不应当受这些用语的限制。这些用语仅被用于将一个元件与另一元件区分开。因此，下 面讨论的第一元件可被称为第二元件，而不偏离本发明的教导。
[0042] 本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并非旨在限制本发明。如在本文 使用的，单数形式旨在也包括复数形式，除非上下文以其它方式明确指出。进一步将理解， 用语"包括"和/或"包含"当在本说明书中使用时明确指出所述元件的存在，但不排除存 在或添加一个或更多个其它元件。
[0043] 除非另外限定，本文使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明 所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。进一步将理解，诸如通用字典 里定义的那些术语应解释为具有与它们在相关领域的语境中的含义一致的含义，并且将不 以理想化或过于正式的含义解释，除非本文明确如此限定。
[0044] 诸如"下方"、"之下"、"下部"、"上方"、"上部"等的空间相对用语在本文可被使用， 以便易于描述如图中例示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系