一种水浴灭菌温度压力均匀布水系统的制作方法

[0001]
本发明涉及药品灭菌技术领域，更具体的说是涉及一种水浴灭菌温度压力均匀布水系统。


背景技术：

[0002]
输液是临床应用最广泛，也是最重要的治疗手段之一，药液通过人体静脉直接进入血液，药液的无菌水平对人体的用药安全至关重要。大输液无菌的保障通常采用对微生物的灭杀实现，大输液行业主流采用的灭菌方法是热压灭菌法。
[0003]
通过蒸汽或其它介质加热水，在一定的压力下通过“过热的水”对药品微生物灭杀的方法是最常用的热压灭菌法，又因水的温度均匀性、温度可控性、介质的经济性等因素已经被制药行业广泛采用。采用“过热水”灭杀微生物的方法被称为水浴灭菌法。
[0004]
水浴灭菌法因温度的均匀性相对其它灭菌方法有优势，在实际的药品灭菌过程中，这种温度均匀性也是相对的，在同一灭菌器中采用“过热水”灭菌的药品也会因温度的差异呈现不同的物理和化学特质，这些特质不同的根本原因主要体现在对药品淋浴的水量的不均匀和水温的不均匀。
[0005]
这种温度的差异对于热敏感的药品的灭菌质量影响尤其突出。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的在于提供一种水浴灭菌温度压力均匀布水系统，以期解决背景技术中存在的技术问题。
[0007]
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0008]
一种水浴灭菌温度压力均匀布水系统，包括：灭菌器，所述灭菌器内设有灭菌腔体；灭菌架，所述灭菌架滑动设置在所述灭菌腔体内；布水系统，设置在灭菌腔体的上方，用于对所述灭菌架上的产品进行喷淋灭菌；循环水恒压系统，所述循环水恒压系统设置在灭菌器上方，与所述布水系统连接；温度均匀装置，所述温度均匀装置设置在循环水恒压系统上。
[0009]
进一步的，所述水浴灭菌温度压力均匀布水系统还包括：分别与温度均匀装置连通的制热换热装置以及制冷换热装置。
[0010]
进一步的，所述布水系统包括：柜内恒压管，所述柜内恒压管与循环水恒压系统的出水端连通；分流管，多个所述分流管等间距的连接在柜内恒压管上；布水盘：多个所述布水盘设置在灭菌腔体的顶部，且每个布水盘内设有存水腔，在存水腔的底部设有若干第一漏水孔，每个布水盘对应一个分流管设置；挡圈，所述挡圈设置在存水腔的底部，所述分流管设置在挡圈内。
[0011]
进一步的，所述分流管呈u型，分流管的中部连接在柜内恒压管上，每个布水盘上设有两个挡圈，u型分流管的两端分别设置在挡圈内，在分流管的两端部分别设有流量调节花盘。
[0012]
进一步的，所述循环水恒压系统包括：平衡管，所述平衡管的入口与温度均匀装置的出水口连通；恒压罐，所述恒压罐的进水口与平衡管的出口连通；柜外恒压管，所述恒压罐的出水口与柜外恒压管连接，所述柜外恒压管通过连接管与柜内恒压管连接，所述连接管密封固设在灭菌器的侧壁上。
[0013]
进一步的，所述平衡管和恒压罐均设有两份，且分别对称的设置在温度均匀装置的两侧；所述平衡管的管径从远离恒压罐的一端到靠近恒压罐的一端由大到小设置。
[0014]
进一步的，所述温度均匀装置包括：温度控制器，所述温度控制器分别设置在恒压罐上；温度平衡装置，所述温度平衡装置设置在平衡管上；混水管，所述混水管的出水端分别与两个平衡管的进水口连通。
[0015]
进一步的，所述制热换热装置包括制热换热器和第一水泵，所述第一水泵的进水端与灭菌器的底部连通，所述第一水泵的出水端与制热换热器的进水口相连通，制热换热器的出水口与混水管的进水端连接。
[0016]
进一步的，所述制冷换热装置包括制冷换热器和第二水泵，所述第二水泵的进水端与灭菌器的底部连通，所述第二水泵的出水端与制冷换热器的进水口相连通，制冷换热器的出水口与混水管的进水端连接。
[0017]
进一步的，所述灭菌架包括：若干层叠设置的灭菌盒，所述灭菌盒内设有放置腔，灭菌盒的底部为具有中空夹层，所述中空夹层的顶壁开设有若干贯穿的第二漏水孔，所述中空夹层的底壁开设有若干贯穿的第三漏水孔，所述第二漏水孔的孔径大于第三漏水孔的孔径。
[0018]
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
[0019]
本发明提供的水浴灭菌温度压力均匀布水系统，循环水经过制热换热器和制冷换热器处理后，经过温度均匀装置实现同一时刻段水的温度相对均匀，经过管径逐次变小的平衡管，保障了最小管径处的流速，使恒压罐内水压处于恒定的压力，再通过二次恒压管(柜内、柜外)的再次压力平衡后，流入分流管的水压衡定，再通过分流管出水端的流量调节花盘的微调，确保每个分流管同一时刻流入布水盘的水流量相等；同时，各个恒压罐内的水温差异可以通过温度平衡装置对水温进行调节。最终实现流入布水盘的循环水的流量和温度同一时间均匀。
[0020]
流入布水盘的循环水，再通过均布于布水盘上孔径相同的第一漏水孔对装载于灭菌盒内规则排列的药品进行淋浴加热(冷却)，流过药品表面的循环水再流经灭菌盒上层较大的第二漏水孔在灭菌盒夹层形成布水等液位，并通过灭菌盒底层较小的第三漏水孔对再下一层的药品进行淋浴加热(冷却)最终实现一批次的药品在同一时间段的加热(冷却)更均一，产品无菌水平、物理、化学性质的一致性。
附图说明
[0021]
图1是本发明的一种水浴灭菌温度压力均匀布水系统的示意图。
[0022]
图2是本发明的一种水浴灭菌温度压力均匀布水系统的灭菌腔体的结构示意图。
[0023]
图3是本发明的一种水浴灭菌温度压力均匀布水系统的布水系统和循环水恒压系统的连接示意图。
[0024]
图4是本发明的一种水浴灭菌温度压力均匀布水系统的布水盘和挡圈的连接示意
图。
[0025]
图5是本发明的一种水浴灭菌温度压力均匀布水系统的布水盘和分流管的连接示意图。
[0026]
图6是本发明的一种水浴灭菌温度压力均匀布水系统的流量调节花盘和分流管的连接示意图。
[0027]
图7是本发明的一种水浴灭菌温度压力均匀布水系统的灭菌盒的结构示意图。
[0028]
图8是采用无线验证仪对本发明的一种水浴灭菌温度压力均匀布水系统的温度均匀性的测试图。
[0029]
图中标记：1-灭菌器，2-制热换热器，3-恒压罐，4-平衡管，5-柜外恒压管，6-第一水泵，7-制冷换热器，8-布水盘，9-分流管，10-温度控制器，11-温度平衡装置，12-混水管，13-流量调节花盘，14-挡圈，15-灭菌腔体，16-灭菌架，17-药品，18-柜内恒压管，19-柜内循环水管道，20-第二水泵，21-第一漏水孔，22-灭菌盒，23-第二漏水孔，24-第三漏水孔，25-中空夹层。
具体实施方式
[0030]
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
[0031]
实施例1:
[0032]
如图1和2所示，一种水浴灭菌温度压力均匀布水系统，包括：灭菌器1，灭菌架16，布水系统，循环水恒压系统，温度均匀装置，制热换热装置以及制冷换热装置；所述灭菌器1内设有灭菌腔体15；所述灭菌架16滑动设置在所述灭菌腔体15内，灭菌架16用于放置待灭菌的药品17。布水系统设置在灭菌腔体15的上方，用于对所述灭菌架16上的产品进行喷淋灭菌；所述循环水恒压系统设置在灭菌器1上方，与所述布水系统连接；所述温度均匀装置设置在循环水恒压系统上；制热换热装置以及制冷换热装置分别与温度均匀装置连通。
[0033]
如图1-3所示，在本实施例中，所述布水系统包括：柜内恒压管18，分流管9，布水盘8，挡圈14，所述柜内恒压管18与循环水恒压系统的出水端连通；多个所述分流管9等间距的连接在柜内恒压管18上；多个所述布水盘8设置在灭菌腔体15的顶部，且每个布水盘8内设有存水腔，在存水腔的底部设有若干第一漏水孔21，第一漏水孔21的直径约为2mm，每个布水盘8对应一个分流管9设置；所述挡圈14设置在存水腔的底部，所述分流管9设置在挡圈14内。挡圈14的作用是阻挡循环水对布水盘8等水位液面的影响。布水盘8几何中心处有两个高度为15-20mm，直径为30mm的挡圈14，挡圈14通过焊接与布水盘8相连，布水盘8与所述灭菌腔体15内壁通过支架连接，其中，优选的，所述分流管9呈u型，分流管9的中部连接在柜内恒压管18上，每个布水盘8上设有两个挡圈14，u型分流管9的两端分别设置在挡圈14内，在分流管9的两端部分别设有流量调节花盘13。
[0034]
两片流量调节花盘13相对旋转可以调节分流管9道通量，分流管9出水口伸入所述挡圈14内5mm，分流管9上端与柜内恒压管18相连接；所述分流管9均匀分布于柜内恒压管18上，柜内恒压管18直径为分流管9直径的2倍以上；柜内恒压管18上端透过灭菌腔体15与柜外恒压管5相连接，柜外恒压管5直径约为柜内恒压管18直径的2倍，长度与柜内恒压管18相
当；所述柜内恒压管18与柜外恒压管5连接处为柜外恒压管5的几何中心。
[0035]
如图7所示，在本实施例中，所述灭菌架16包括：若干层叠设置的灭菌盒22，所述灭菌盒22内设有放置腔，灭菌盒22的底部为具有中空夹层25，所述中空夹层25的顶壁开设有若干贯穿的第二漏水孔23，所述中空夹层25的底壁开设有若干贯穿的第三漏水孔24，所述第二漏水孔23的孔径大于第三漏水孔24的孔径。中空夹层25的高度约8-12mm，第三漏水孔24的直径约为2mm，第二漏水孔23的直径约为6-8mm。
[0036]
如图4-6所示，在本实施例中，所述循环水恒压系统包括：平衡管4，所述平衡管4的入口与温度均匀装置的出水口连通；恒压罐3，所述恒压罐3的进水口与平衡管4的出口连通；柜外恒压管5，所述恒压罐3的出水口与柜外恒压管5连接，所述柜外恒压管5通过连接管与柜内恒压管18连接，所述连接管密封固设在灭菌器1的侧壁上。所述连接管的管道直径与柜外恒压管5管径相当。所述平衡管4和恒压罐3均设有两份，且分别对称的设置在温度均匀装置的两侧；所述平衡管4的管径从远离恒压罐3的一端到靠近恒压罐3的一端由大到小设置。
[0037]
所述恒压罐3直径约为柜外恒压管5的3-6倍，高度约为柜外恒压管5直径的4-5倍；恒压罐3上安装有温度控制器10；恒压罐3上端与平衡管4道相连接，所述平衡管4由三段直径逐次减小的管道组成，恒压罐3与平衡管4直径最小端相连接；三段设计由大变小的有益之处在于：循环水中的气体在大管处汇集再通过中管管道的缓冲，流入小管的循环水出现气体的可能性减少，同时根据流体流量公式，管道中的流量q＝s*v；q(管道中的流量，单位为立方米/秒)；s(管道的有效横截面积，单位为平方米)；v(管道中通过介质的流速，单位为米/秒)；从公式可知，管径逐渐变小，在总循环水量一定的情况下，循环管路管径变小，单位横截面积的流量增大，其益处在于：水压是一定的(循环泵稳定输出)，混水管12流到两侧平衡管4的流量不一致的情况下单位时间内通过平衡管4小管径的流量也相对一致。
[0038]
在本实施例中，所述温度均匀装置包括：温度控制器10，所述温度控制器10分别设置在恒压罐3上；温度平衡装置11，所述温度平衡装置11设置在平衡管4上；混水管12，所述混水管12的出水端分别与两个平衡管4的进水口连通。所述制热换热装置包括制热换热器2和第一水泵6，所述第一水泵6的进水端与灭菌器1的底部连通，所述第一水泵6的出水端与制热换热器2的进水口相连通，制热换热器2的出水口与混水管12的进水端连接。所述制冷换热装置包括制冷换热器7和第二水泵20，所述第二水泵20的进水端与灭菌器1的底部连通，优选为与灭菌器1底部最低点连通，所述第二水泵20的出水端与制冷换热器7的进水口相连通，制冷换热器7的出水口与混水管12的进水端连接。
[0039]
所述温度平衡装置11缠绕于平衡管4中段，温度平衡装置11为双缠绕冷(热)交换装置；平衡管4最大管径端与混水管12相连接，混水管12径为平衡管4最大管径2倍，平衡管4最大管径端与混水管12相连处位于混水管12内部的几何尺寸的1/2处；所述混水管12另一端通过变径与柜内水循环管道相连接，所述柜内水循环管道另一端与柜内水换热器相连。柜内水管道分别与制冷换热器7和制热换热器2的进水端连接，制冷换热器7介质端接入冷却水，制热换热器2的介质端接入蒸汽，制冷换热器7和制热换热器2的出水端通过管道与混水管12进水端相连接。
[0040]
灭菌器1处于升温阶段时：所述柜内循环水沿箭头方向通过第一水泵6和第二水泵20泵出沿着柜内循环水管道19分别进入制冷换热器7和制热换热器2，制热换热器2介质端
蒸汽阀开启，柜内循环水被蒸汽加热；制冷换热器7介质端冷却水阀处于关闭状态，制冷换热器7在升温阶段作为制热换热器2的旁路使用起着均衡水温的作用，避免柜内循环水快速升温导致灭菌腔体15压力快速上升对药品17压力过大导致药品17内外压不均衡产生变形。
[0041]
流经制冷换热器7和制热换热器2的柜内循环水在混水管12进行混合，使水温相对均匀，经混合后的循环水再沿箭头方向分别流入平衡管4后再流入恒压罐3，平衡管4管径由大到小确保了流入恒压罐3的水流量和压力相对均匀；恒压罐3上安装有温度控制器10，温度控制器10检测多个恒压罐3内循环水的温度差异并通过设置在平衡管4中段的温度平衡装置11开启加蒸汽对温度进行微调，使多个恒压罐3内循环水的温度相近；温度压力相近的循环水通过恒压罐3进入柜外恒压管5二次恒压后流入柜内恒压管18三次恒压后再经分流管9流入布水盘8，多个布水盘8的细微流量差异通过设置于布水管出口端的流量调节花盘13实现。
[0042]
流入布水盘8的循环水被挡圈14阻挡后，流入布水盘8的存水腔形成等水位液面，目的是保证均匀分布于布水盘8的每个第一漏水孔21，流出的水量一致；挡圈14的作用是阻挡循环水对布水盘8等水位液面的影响；加热的循环水通过布水盘8上均布的第一漏水孔21对存放于灭菌盒22内的药品17进行淋浴，确保每个药品17在同一时刻被温度、流量一致的循环水淋浴；流经第一层药品17表面的循环水再通过灭菌盒22上端的第二漏水孔23在中空夹层25形成等液位水面后再通过灭菌盒22的低层的第三漏水孔24对下一层的药品17淋浴。
[0043]
灭菌保温阶段，与升温阶段的原理相同；
[0044]
灭菌降温阶段，制热换热器2介质端冷却水阀开启，柜内循环水被冷却水冷却；加热换热器介质端蒸汽阀门处于关闭状态，制热换热器2在降温阶段作为制冷换热器7的旁路使用起着均衡水温的作用，避免柜内循环水快速降温导致药品17内外压力不均衡产生变形；同时，温度控制器10检测多个恒压罐3内循环水的温度差异并通过设置在平衡管4中段的温度平衡装置11开启加冷却水对温度进行微调，使多个恒压罐3内循环水的温度相近，当温度低于100℃时温度平衡装置11停止工作，其余工作流程与升温阶段相同。
[0045]
附图8为采用无线验证仪对灭菌器1的温度均匀性的测试图，无线验证仪分布为每立方一支；从图中可知，采用本发明的系统后，同一时间点温度差异仅为0.16℃，远小于行业1.5℃的水平以及法规要求的
±
1℃的水平，同时整体温度均匀度为0.12℃。
[0046]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。