用于蒸汽灭菌器的闪蒸蒸汽发生器及蒸汽高压灭菌器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于蒸汽灭菌器的闪蒸蒸汽发生器及蒸汽高压灭菌器。闪蒸蒸汽发生器(2)包括进水口(3)和蒸汽出口(4)，其特征在于，所述蒸汽发生器包括三个不同的同轴部分，这些部分以下列顺序嵌套：外部护套(7)；具有凹槽(12)的内部主体(8)；定位在所述主体(8)内的电阻器(6)。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种用于消毒手术器械和/或牙科器械的高压灭菌器，更具体地 涉及一种用于在高压灭菌器本身中产生蒸汽的系统。 用于蒸汽灭菌器的闪蒸蒸汽发生器及蒸汽高压灭菌器
【背景技术】
[0002] 通常，存在两种主要类型的蒸汽发生器：第一类型称作积聚蒸汽发生器（也称为 锅炉），其中水被积聚到槽中并且被加热到沸点；如此产生的蒸汽然后被导送以使用。第二 类型是所谓的闪蒸（或瞬间）蒸汽发生器，其中不具有槽，并且水通过在热体中的路径内循 环而被直接变成蒸汽。
[0003] 本实用新型的蒸汽发生器是闪蒸蒸汽发生器。
[0004] 在医学和牙科领域，必须使用无菌器械来防止患者对患者的交叉感染。用于器械 消毒的其中一个最普遍的方案是使用蒸汽灭菌器。
[0005] 蒸汽灭菌器的第一个问题涉及消毒周期的长度，消毒周期包括几个阶段：a)从消 毒室除气；b)蒸汽发生；c)蒸汽吸入消毒室；d)蒸汽和待被消毒的物品之间接触预定时 间；e)从消毒室去除蒸汽；f)干燥已消毒的物品。
[0006] 待被消毒的物品和蒸汽之间的接触时间由国际标准严格限定；希望缩短消毒周期 的总时间，显然其他阶段必须被缩短，特别是为其中一个最长阶段的蒸汽发生阶段。
[0007] 蒸汽灭菌器的第二个问题在于，尽管规定使用蒸馏水，但是常常使用质量不足的 水，甚至是自来水，这导致蒸汽发生器中的水垢或其他沉积物，从而导致不太有效的蒸汽发 生。这导致需要周期维护灭菌器以便移除水垢或其他沉积物。
[0008] 第三个问题和蒸汽发生器的尺寸有关联，蒸汽发生器必须小，这是因为发生器被 容纳在小的高压灭菌器中，尤其是当高压灭菌器被用于牙科或医疗实践中时。发生器还应 具有有限的成本。 实用新型内容
[0009] 本实用新型试图提供一种用于改进蒸汽发生阶段的设备和方法，以便尽可能缩短 消毒周期，从而使蒸汽发生更有效。
[0010] 本实验新型的第一方面提供一种用于蒸汽灭菌器的闪蒸蒸汽发生器，该蒸汽发生 器包括进水口和蒸汽出口，其特征在于，所述蒸汽发生器包括三个不同的同轴部分，这些部 分以下列顺序嵌套：外部护套，具有凹槽的内部主体，定位在所述主体内的电阻器。
[0011] 根据本实用新型的第二方面，每个所述凹槽包括通道，该通道构造成通过该通道 进行水/蒸汽从一个凹槽到下一凹槽的传送，所述通道设置成导致方向突然改变的路径。
[0012] 根据本实用新型的第三方面，所述凹槽和所述通道分别具有相同的尺寸。
[0013] 根据本实用新型的第四方面，所述凹槽和所述通道的尺寸从所述进水口到所述蒸 汽出口是逐渐不同的。
[0014] 根据本实用新型的第五方面，所述护套和所述内部主体由阳极氧化铝制成。
[0015] 根据本实用新型的第六方面，所述护套和所述内部主体之间的联接是密封的并且 是螺纹联接的。
[0016] 根据本实用新型的第七方面，所述蒸汽发生器被安装在所述灭菌器中使得其纵向 轴线是坚直的并且所述进水口处于其底部。
[0017] 根据本实用新型的另一方面，还提供一种包括上述任一方面的蒸汽发生器的蒸汽 高压灭菌器。
[0018] 上述目的通过这样的蒸汽发生器来实现，该蒸汽发生器包括外部护套和内部主 体，该内部主体则容纳与水间接接触的电阻器，其中水沿方向突然改变的路径而行，从而允 许更好地开发由电阻器辐照的热能。事实上，这样的方向改变使水流减慢，从而允许更好地 开发由电阻器产生的热。而且，用于供给蒸汽发生器的方法提高了整个蒸汽发生阶段的效 率。总体上，本蒸汽发生器的特征与其供给方法相结合相对于传统的闪蒸蒸汽发生器允许 缩短蒸汽发生阶段的持续时间的大约20%至50%。
[0019] 本实用新型的蒸汽发生器特别紧凑并且在高压灭菌器维护操作期间非常容易且 快速地被拆卸，这是由于其螺纹联接与密封0形环相结合。
[0020] 本实用新型的蒸汽发生器的结构还是简单且经济的。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 在下面的描述中公开了本实用新型的另外的优点和特性，其中基于附图详细地说 明本实用新型的示例性实施方式：
[0022] 图1是高压灭菌器的整体立体图；
[0023] 图2是本实用新型的蒸汽发生器的外侧的侧视图；
[0024] 图3是蒸汽发生器的立体图，内部具有阴影线；
[0025] 图4是以穿过蒸汽发生器轴线的平面得到的蒸汽发生器的剖视图；
[0026] 图5A是蒸汽发生器的内部主体的立体图；
[0027] 图5B是蒸汽发生器的内部主体的立体图，其中水/蒸汽的路径被着重显示；以及
[0028] 图6是蒸汽发生器控制的流程图。
[0029] 附图标记列表：
[0030] 1、高压灭菌器；
[0031] 2、蒸汽发生器；
[0032] 3、进水口；
[0033] 4、蒸汽出口；
[0034] 5、固定元件；
[0035] 6、电阻器；
[0036] 7、外部护套；
[0037] 8、内部主体；
[0038] 9、螺纹；
[0039] 10、0 形环；
[0040] 11、电阻器槽；
[0041] 12、凹槽；
[0042] 13、通道。
【具体实施方式】
[0043] 图1中示出了典型的高压灭菌器，其用于消毒医疗和/或牙科器械。
[0044] 图2总体上示出了本实用新型的蒸汽发生器2、进水口 3和蒸汽出口 4。粗箭头示 出了流向。而且示出了用于将蒸汽发生器固定至高压灭菌器框架的两个元件5以及用于 加热水的电阻器6。
[0045] 图3示出了本实用新型的蒸汽发生器2,其包括紧密接触的两个不同的部分：外部 护套7 (实线）和内部主体8 (带阴影线）。内部主体8由于螺纹9而被拧紧在护套7上，在 图5A可更好地看见螺纹9。为了确保护套7-内部主体8总体的密封，在优选实施方式中 存在两个0形环10。不过借助其他系统也可以获得合适的密封，例如耐热材料制成的压缩 环。
[0046] 在优选实施方式中，护套7和内部主体8由被适当加工的阳极氧化铝制成。电阻 器6插入主体8的槽11中。电阻器的这种配置是特别有利的，这是因为水完全包围电阻 器-内部主体总体，并且不存在由电阻器6产生的热朝向环境的分散。
[0047] 在内部主体8中，存在多个凹槽12以及通道13。这些凹槽12是圆形的、相互平行 并且垂直于主体8的轴线。通道13是笔直的并且平行于主体8的轴线。从一个凹槽到下 一个凹槽的传送允许通过通道13。护套7和内部主体8的联接限定出水/蒸汽的迷宫式路 径，其中水/蒸汽仅能通过由两者的联接限定的凹槽12和通道13。
[0048] 图5B中，（最初）水和（后继）蒸汽沿着由凹槽12和通道13形成的路径的流动 被着重显示。为了清楚起见，粗箭头仅示出了路径的一半。每个凹槽12仅具有一个通道 13,该通道允许水/蒸汽从在前一凹槽传送到下一凹槽。在优选实施方式中，通道13偏移 180°。交替通道13的存在驱动水（最初）和蒸汽（后继）沿方向突然改变的路径而行， 这延长了水和由电阻器6加热的主体8之间的接触时间。
[0049] 螺旋形路径，即相对于主体8的轴线没有方向改变的路径事实上不太有利，这是 因为较高的流速水-电阻器的接触时间缩短。而且，不利地导致由蒸汽流引起哨声。
[0050] 图4中，示出了凹槽12和通道13的几何形状和配置。在当前附图所示的实施方式 中，凹槽和通道具有相同的尺寸并且具有均匀间隔；然而，有区别的尺寸和间隔是可能的， 从而形成从水进口 3到蒸汽出口 4的尺寸逐渐增大或减小的中空空间。
[0051] 特别是，当期望发生器中的较高压力，也就是说，高于能获得有恒定内腔导管的发 生器的压力时，朝着端部（蒸汽出口）减小内腔的凹槽和通道（总体上称为导管）可能是 有用的。通过朝着端部流体减小导管内腔，蒸汽速度被减小，并且同时压力被增加，使得加 热元件与水的接触时间较长，从而产生增加的效率。该实施方式可能在蒸汽发生器具有减 小的动力时以及需要更紧凑尺寸的蒸汽发生器时提供改进。这样，相对于成本降低和较低 的动力消耗来说性能下降是较少的。
[0052] 反之亦然，具有朝着端部（蒸汽出口）增大的内腔的导管将允许增加流体速度，这 也是因为在从水到蒸汽的转变中，存在重要的体积膨胀，并且这将证明采用具有朝着发生 器的端部（大大）增大的内腔的导管是正确的。导管的体积增加应该不高于从水到蒸汽的 实际的体积膨胀，但是应该无论如何足以确保相对于具有恒定内腔的实施方式较高的自由 流和因此较高的速度，并且因此较高的性能。该方案需要发生器的较长的线性展开，这是由 于导管相对于标准尺寸的较大宽度。
[0053] 护套7和内部主体8之间的螺纹联接与密封0形环相结合允许非常容易地拆卸蒸 汽发生器2以便移除水垢和/或其他沉积物。
[0054] 蒸汽发生器2安装在高压灭菌器1内，使得其纵向轴线是坚直的，并且进水口 3放 置在其底部处。这允许还通过重力分离水和蒸汽，从而使发生器2内的蒸汽的行进更有效。
[0055] 为了提高蒸汽产生的效率，当蒸汽发生器2被安装在高压灭菌器1内时，蒸汽发生 器2的外侧包覆有一层绝缘材料（未示出）。
[0056] 最后，通过合适地投配引入发生器2的水量而获得蒸汽发生的最佳效率。事实上， 在发生器2上游，存在精确控制注入蒸汽发生器2的水量的泵。在高压灭菌器1中，存在与 定位在护套7上的温度探头相互作用的控制系统，该温度探头检测护套7的温度。控制系 统通过基于检测到的精确温度平衡引入水量、降低护套温度和由电阻器6供应的功率、增 大护套温度来保持护套温度尽可能稳定。引入水的量由发送非常少量的水的泵（未示出） 控制。图6所示的流程图直观地示出发生器2内的蒸汽发生的精细控制。
[0057] 实际上，用于产生蒸汽的方法包括下列步骤：
[0058] -水借助泵（未示出）的推动通过进口 3进入发生器2 ;
[0059] -通过与由电阻器6加热的内部主体8的接触而产生蒸汽；
[0060] -检测护套7的温度；
[0061]-如果护套7的温度高于预设值，则根据合适的控制算法增大引入冷水的量和/或 降低电阻器6的功率；
[0062] -如果护套7的温度低于预设值，则根据按照相反原理工作的合适的控制算法降 低引入冷水的量和/或增大电阻器6的功率。
[0063] 利用振动泵将水通过进水口 3供给到蒸汽发生器2中。
[0064] 在已知技术中，普通的低压振动泵通过变压器被供给市电频率。泵电磁系统和二 极管转换市电交流电在泵中产生活塞的轴向运动（振动），该活塞与合适的弹簧和方向阀 结合使用来泵送流体。因此振动泵是具有活塞的泵送系统，该活塞在主动电磁阶段执行"冲 程"（推动）并且在被动电磁阶段执行"返回"（吸入）。用于每个完整冲程的时间与市电 电压的"周期"（例如，在50Hz下20ms)有关。当控制泵送流体的量时，在短时间段内使用 泵的正常拖延启动，具有典型地0. Is的最小间隔（对应于5个泵送周期）。
[0065] 能由该系统控制的最小水量仍可能是过量的，从而阻止了蒸汽发生的最佳控制。 为此修改了泵控制。在本实用新型中，泵控制电路能控制泵感应器绕组中的电流趋势，从而 通过电流强度的突然增加来检测出内部活塞到达冲程结束。这允许补偿供给电压的波动， 从而同时确保活塞的完整冲程。单个活塞冲程的控制允许更加精确地控制蒸汽发生器中引 入的流体排出量。实际上，利用该电路工作的振动泵变成适于喷射非常精确且非常少量的 流体即对应于单个活塞冲程的量的喷射器。
[0066] 如果系统的需水量非常高，则每秒的最大冲程数能变为以交流电执行传统功能的 相同值。
[〇〇67] 利用用于喷射预设水量的相同电路知道由每个活塞冲程泵送的水量是可能的，从 而简单地计数喷射次数。
【权利要求】
1. 一种用于蒸汽灭菌器的闪蒸蒸汽发生器，该蒸汽发生器包括进水口（3)和蒸汽出口 (4)，其特征在于，所述蒸汽发生器包括三个不同的同轴部分，这些部分以下列顺序嵌套：夕卜 部护套（7)，具有凹槽（12)的内部主体（8)，定位在所述主体（8)内的电阻器（6)。
2. 根据权利要求1所述的用于蒸汽灭菌器的闪蒸蒸汽发生器，其特征在于，每个所述 凹槽（12)包括通道（13)，该通道构造成通过该通道进行水/蒸汽从一个凹槽（12)到下一 凹槽的传送，所述通道（13)设置成导致方向突然改变的路径。
3. 根据权利要求2所述的用于蒸汽灭菌器的闪蒸蒸汽发生器，其特征在于，所述凹槽 (12)和所述通道（13)分别具有相同的尺寸。
4. 根据权利要求2所述的用于蒸汽灭菌器的闪蒸蒸汽发生器，其特征在于，所述凹槽 (12)和所述通道（13)的尺寸从所述进水口（3)到所述蒸汽出口（4)是逐渐不同的。
5. 根据权利要求1-4中的任一项所述的用于蒸汽灭菌器的闪蒸蒸汽发生器，其特征在 于，所述护套（7)和所述内部主体（8)由阳极氧化铝制成。
6. 根据权利要求1-4中的任一项所述的用于蒸汽灭菌器的闪蒸蒸汽发生器，其特征在 于，所述护套（7)和所述内部主体（8)之间的联接是密封的并且是螺纹联接的。
7. 根据权利要求5所述的用于蒸汽灭菌器的闪蒸蒸汽发生器，其特征在于，所述护套 (7)和所述内部主体（8)之间的联接是密封的并且是螺纹联接的。
8. 根据权利要求1-4中的任一项所述的用于蒸汽灭菌器的闪蒸蒸汽发生器，其特征在 于，所述蒸汽发生器被安装在所述灭菌器（1)中使得其纵向轴线是坚直的并且所述进水口 (3)处于其底部。
9. 根据权利要求5所述的用于蒸汽灭菌器的闪蒸蒸汽发生器，其特征在于，所述蒸汽 发生器被安装在所述灭菌器（1)中使得其纵向轴线是坚直的并且所述进水口（3)处于其底 部。
10. 根据权利要求6所述的用于蒸汽灭菌器的闪蒸蒸汽发生器，其特征在于，所述蒸汽 发生器被安装在所述灭菌器（1)中使得其纵向轴线是坚直的并且所述进水口（3)处于其底 部。
11. 根据权利要求7所述的用于蒸汽灭菌器的闪蒸蒸汽发生器，其特征在于，所述蒸汽 发生器被安装在所述灭菌器（1)中使得其纵向轴线是坚直的并且所述进水口（3)处于其底 部。
12. -种蒸汽高压灭菌器，其特征在于包括权利要求1-11中任一项所述的用于蒸汽灭 菌器的闪蒸蒸汽发生器。
【文档编号】A61L2/07GK203848258SQ201420067652
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年2月17日 优先权日:2013年2月18日
【发明者】A·贝罗西, M·马士康尼, D·托西 申请人:Mocom有限责任公司