专利名称：饱和蒸汽发生装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种蒸汽发生装置，更准确地说本实用新型涉及一种饱和蒸汽发生装置。属于医疗器械技术领域。
背景技术：
目前在医院等一些医疗机构中，对于一些医疗用品如绷带、手术刀、镊子、手术衣之类的所要灭菌的物品通常用包括以下步骤来进行灭菌；将物品放到一个灭菌装置的灭菌腔中；用饱和蒸汽对灭菌腔进行加压，直至饱和蒸汽达到规定的压力；以及在规定的时间内在灭菌腔中保持压力和温度。在能够对大量物品进行灭菌的大型灭菌装置中，饱和蒸汽是从医院的大型锅炉供向灭菌装置的。如果从大型锅炉供应来的饱和蒸汽不适于灭菌，或者如果多个灭菌装置所需要的饱和蒸汽量大于锅炉的产生量，那么就必须为各个灭菌装置配备一个饱和蒸汽发生装置。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种饱和蒸汽发生装置，从而为医疗机构的灭菌提供充足的饱和蒸汽。
本实用新型是采取以下的技术方案来实现的一种饱和蒸汽发生装置，包括蓄热槽和饱和蒸汽发生槽；其特征在于在蓄热槽内设有传热管，在饱和蒸汽发生槽内设有蒸发槽，蒸发槽内设有加热器，传热管与加热器相连接。
前述的饱和蒸汽发生装置，其特征在于其中所述的蓄热槽中装填有固体蓄热材料和液体蓄热材料。
前述的饱和蒸汽发生装置，其特征在于其中所述的固体蓄热材料是用选自氧化镁、磁铁矿石、二氧化硅、氧化铝中的一种或多种材料制成的颗粒；液体蓄热材料是硝酸盐。
前述的饱和蒸汽发生装置，其特征在于其中所述的饱和蒸汽发生装置还包括水位检测槽，水位检测槽带有气相和液相连通的连通管。
前述的饱和蒸汽发生装置，其特征在于其中所述的水位检测槽是一个浮体式液位计。
本实用新型饱和蒸汽发生装置的工作原理是提供一个饱和蒸汽发生槽，其中在蓄热槽中，在由填充于其中的固体蓄热材料和液体蓄热材料构成的一个蓄热部分中设置传热管和一个加热固体蓄热材料和液体蓄热材料的加热器，并且它布置成由穿过传热管所产生的过热蒸汽被用作加热存储的水以产生饱和蒸汽的加热源。通过在蓄热槽的蓄热部分中高密度地填充固体蓄热材料和液体蓄热材料，能够提高存储在蓄热部分中的热容量和导热率。由于能通过加热器在蓄热部分中存储足够的热容量，所以在蓄热材料中所存储的热量被供应到传热管，并且即使用来加热蓄热材料的加热器不工作，在传热管中的水也能立即形成过热蒸汽。
此外，由于将蓄热槽中所产生的过热蒸汽用作加热存储在饱和蒸汽发生槽中的水的加热源，所以在过热蒸汽和饱和蒸汽之间可以产生足够的温度差，并且用来加热存储在饱和蒸汽发生槽中的水的加热器的传热面积可以比在使用饱和蒸汽作为加热源的情况下的传热面积小，这样就能使饱和蒸汽发生装置是小型的，并且能在离开不工作状态的很短时间内产生饱和蒸汽。
该饱和蒸汽发生装置包括一个包括一蓄热部分的蓄热槽，在蓄热部分中填充有固体蓄热材料和液体蓄热材料，且在其中设置了一个用来加热固体蓄热材料和液体蓄热材料的加热器和一根用来吹出由所供应的过热水产生的过热蒸汽的传热管；一个饱和蒸汽发生槽，在其中所存储的水由从传热管吹出的过热蒸汽作为加热源来加热，以产生饱和蒸汽。
此外，饱和蒸汽发生装置还包括一个用来向饱和蒸汽发生槽供应水的供水槽；和一根排出管，它将饱和蒸汽发生槽连接到供水槽，以将在饱和蒸汽发生槽中用作加热源的过热蒸汽的冷凝水用作加热在供水槽中水的一加热源，加热的水能供向饱和蒸汽发生槽，这样就能获得更为廉价的饱和蒸汽。
饱和蒸汽发生槽包括一个蒸发槽，在其中由一个其加热源为从蓄热槽供应来的过热蒸汽的加热器来加热所存储的水和产生饱和蒸汽；和一个水位检测槽，它与蒸发槽连通并包括用来检测存储在蒸发槽中的水位的装置，就能方便地控制在蒸发槽中的水位。
饱和蒸汽发生装置还包括用来从饱和蒸汽发生槽所产生的饱和蒸汽中去除冷凝水的装置，就能获得不包含冷凝水的饱和蒸汽。
上述的饱和蒸汽发生装置结构简单，发生蒸汽效果好，而且造价低，在对医疗器械进行消毒的应用中方便实用，具有很好的市场效果。
图1是本实用新型饱和蒸汽发生装置的结构示意图；图2是本实用新型饱和蒸汽发生装置的蓄热槽的剖面图；图3A和3B是填充在蓄热部分17中的蓄热材料的说明图；图4是本实用新型蓄热槽的输出热量相对于过去的时间的变化图。其中曲线A示出了在传热管的入口附近的蓄热材料的温度；曲线B示出了在传热管中间部分附近的蓄热材料的温度；及曲线C示出了在传热管的出口附近的蓄热材料的温度。蒸汽的温度是从传热管的出口吹出的蒸汽的温度。
具体实施方式
如图1--4所示的饱和蒸汽发生装置，包括一个蓄热槽(1)和一个饱和蒸汽发生槽(2)。在蓄热槽(1)中设有一根传热管(3)，水由泵供应到传热管(3)的一端，并且从其另一端取出过热的蒸汽。将从传热管(3)另一端取出的过热蒸汽引入到一个加热器(4)，该加热器(4)设在饱和蒸汽发生槽(2)的蒸发槽(5)中，然后这些过热蒸汽对存储在蒸发槽(5)中的水进行加热，以产生过热蒸汽并凝结它们。过热蒸汽凝结的冷凝水通过一个放泄弯管(6)与蒸汽分离，并经由一根排出管(7)从系统中排出。由泵(8)供向传热管(3)的水优选是经过处理的水，即用离子交换树脂等从中除去镁离子、钙离子。必需在产生饱和蒸汽的蒸发槽(5)中存储规定量的水，但在蒸发槽(5)中的水表面会由于气泡而不稳定，所以难于测得在蒸发槽(5)中的水的水位。因此，在图1中饱和蒸汽发生装置有一个包括水位检测装置的水位检测槽(9)，水位检测装置带有气相和液相连通的连通管(10)，以达到存储在蒸发槽(5)中的水的水位。
图1所示的水位检测槽(9)的水位检测装置是一个浮体式液位计(11)，当水位下降，液位计(11)的浮体就下移，纯水供应管(12)的入口就打开，并且开动一个与纯水供应管(12)相连的泵(13)，以向水位检测槽(11)供应纯水。另一方面，当水位上升到一个规定的水位，液位计(11)的浮体上移，并关闭纯水供应管(12)的入口，泵(13)也停止工作。
如果能竖向变化水位检测槽(9)的位置，那么就能将蒸发槽(5)中的水的水位调节到一个合适的水位，在该水位处可以获得加热器(4)的合适的热交换柱。
图1中所示的饱和蒸汽发生装置的蓄热槽(1)的一种结构示意图2。图2中所示的蓄热槽(1)有一个蓄热部分(17)，其中填充了固体蓄热材料和液体蓄热材料，并且在所述部分中还设置了用来加热材料的一个加热器(18)和由泵(8)向其供应水的传热管(3)。蓄热部分(17)的外周表面覆有隔热材料(19)，以防止从蓄热部分发生的热辐射。
填充在蓄热部分(17)中的固体蓄热材料包括具有不同直径的固体蓄热颗粒，各粒较小的固体蓄热颗粒设置在粒径较大的固体蓄热颗粒之间，并且用液体蓄热材料填充蓄热颗粒之间的间隙。
在图3中示出了填充有蓄热材料的蓄热部分(17)。在图3A中，由具有较大粒径的固体蓄热颗粒(20)和具有较小粒径的固体蓄热颗粒(21)所构成的固体蓄热材料和液体蓄热材料(22)填充，各固体蓄热颗粒(21)设在固体蓄热颗粒(20)之间，并且固体蓄热颗粒(20)和固体蓄热颗粒(21)之间的间隙填充液体蓄热材料(22)。
在图3B中，蓄热部分(17)填充了三种固体蓄热颗粒和液体蓄热材料。诸固体蓄热颗粒为具有大粒径的固体蓄热颗粒(20)，具有小粒径的固体蓄热颗粒(21)以及具有中等粒径的固体蓄热颗粒(23)，固体蓄热颗粒(23)的粒径比颗粒(20)的粒径小且比颗粒(21)的粒径大；各固体蓄热颗粒(23)设置在固体蓄热颗粒(20)之间；并且各固体蓄热颗粒(21)设置在固体蓄热颗粒(20)和固体蓄热颗粒(23)之间。此外，固体蓄热颗粒(20)、(21)及(23)之间的间隙由液体蓄热材料(22)填充。
如图3A和图3B所示，在具有较小粒径的固体蓄热颗粒设置在具有较大粒径的固体蓄热颗粒之间且固体蓄热颗粒之间的间隙由液体蓄热材料填充的蓄热部分(17)中，具有不同粒径的固体蓄热颗粒的填充密度可比具有相同粒径的固体蓄热颗粒的填充密度大，以提高蓄热容量和对传热管的导热率。
较佳的是，图3A和3B中所示的固体蓄热颗粒包括用选自氧化镁、磁铁矿石、二氧化硅、氧化铝中的一种或多种材料制成的颗粒，液体蓄热材料则为硝酸盐。硝酸盐在室温下固化；它在142度或更高的温度下融化并形成为液体。
在本实施例的蓄热部分(17)中，固体蓄热材料包括粒径为7-10毫米的较大氧化镁颗粒和粒径为1毫米或更小的较小氧化镁颗粒，且氧化镁颗粒的总重为1800千克；液体蓄热材料是硝酸盐，其重量为370克。蓄热部分(17)中的蓄热材料由55％的较大氧化镁颗粒、25％的较小氧化镁颗粒及20％的硝酸盐构成。
在蓄热部分(17)中设置了电功率为27千瓦的加热器(18)和传热面积为3。4平方米的传热管(3)，并且蓄热部分(17)被包裹在隔热材料(19)之中。隔热材料(19)是多微孔材料，它主要由二氧化硅和氧化钛组成，且厚度为50毫米。蓄热槽10的尺寸如下厚度830毫米、宽度1200毫米、高度1900毫米及重量3000千克。
在夜间向在蓄热槽(1)中的电加热器(18)供电约10小时，然后在传热管(3)一出口处的水压为0.5帕的状态下，向传热管(3)连续供应水，并对蒸汽和蓄热材料的温度进行观测。测得的结果示于图4。
在图4中，曲线“A”示出了在传热管(3)的入口附近的蓄热材料的温度；曲线“B”示出了在传热管(3)中间部分附近的蓄热材料的温度；及曲线“C”示出了在传热管(3)的出口附近的蓄热材料的温度。蒸汽的温度是从传热管(3)的出口吹出的蒸汽的温度。此外，相对于过去的时间的发热量变化也示于图4，该发热量是基于在传热管(3)出口处的蒸汽温度和供应到传热管的水的量来计算得到。
如图4清楚地所示，蓄热材料被加热至500度的高温，并且从传温管(3)吹出500度的过热蒸汽。过热蒸汽可以连续吹出约四个小时。即使所吹出的过热蒸汽的温度降至500度或更低，仍会继续吹出过热蒸汽；过热蒸汽可以连续吹出八个小时或更长的时间。发热量可从开始时稳定约七个半小时。
从事实中可以理解；在传热管(3)入口附近的蓄热材料的温度在开始时是下降的；在传热管(3)中间部分附近的蓄热材料的温度在两个半小时过去时开始下降；以及在传热管(3)出口附近的蓄热材料的温度在五小时过去时开始下降。通过渐改变从传热管(3)取出热量的位置，就能稳定从传热管(3)吹出的过热蒸汽的温度和发热量。
通过使用电加热器(18)，就可以用洁净的电能来加热蓄热材料；此外，通过使用廉价的夜间电力，就能用洁净、廉价的能源来产生过热蒸汽。
在一个能产生八小时或更长时间的过热蒸汽的普通重油燃烧锅炉中，必需有一油箱、一供油管、一通风管、一排出管等，以致锅炉必须是大型的。另一方面，在图2所示的蓄热槽中，用电加热器(18)来加热蓄热材料，所以无需例如油箱之类的附加的设备，蓄热槽可以是小型的。
理论上可以通过添加水滴来调节从传热管(3)吹出的过热蒸汽的温度以产生饱和蒸汽，但实际上很难调节该温度，尤其是在短时间中变化饱和蒸汽使用量的情况下，则更为困难。
另一方面，在图1所示的饱和蒸汽发生装置中，由于从蓄热槽(1)的传热管(3)的出口吹出的过热蒸汽被引入到用作加热在蒸发槽(5)中的纯水的加热源并产生饱和蒸汽的蒸发槽(5)的加热器(4)，所以能稳定地向短时间内饱和蒸汽的使用量会变化的设备供应饱和蒸汽。
上述实施例不以任何形式限定本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种饱和蒸汽发生装置，包括蓄热槽和饱和蒸汽发生槽；其特征在于在蓄热槽内设有传热管，在饱和蒸汽发生槽内设有蒸发槽，蒸发槽内设有加热器，传热管与加热器相连接。
2.根据权利要求1所述的饱和蒸汽发生装置，其特征在于其中所述的蓄热槽中装填有固体蓄热材料和液体蓄热材料。
3.根据权利要求2所述的饱和蒸汽发生装置，其特征在于其中所述的固体蓄热材料是用选自氧化镁、磁铁矿石、二氧化硅、氧化铝中的一种或多种材料制成的颗粒；液体蓄热材料是硝酸盐。
4.根据权利要求1所述的饱和蒸汽发生装置，其特征在于其中所述的饱和蒸汽发生装置还包括水位检测槽，水位检测槽带有气相和液相连通的连通管。
5.根据权利要求3所述的饱和蒸汽发生装置，其特征在于其中所述的水位检测槽是一个浮体式液位计。
专利摘要本实用新型公开了一种饱和蒸汽发生装置，包括蓄热槽和饱和蒸汽发生槽；在蓄热槽内设有传热管，在饱和蒸汽发生槽内设有蒸发槽，蒸发槽内设有加热器，传热管与加热器相连接。所述的蓄热槽中装填有固体蓄热材料和液体蓄热材料。本实用新型饱和蒸汽发生装置结构简单，发生蒸汽效果好，而且造价低，在对医疗器械进行消毒的应用中方便实用，具有很好的市场效果。
文档编号F22B1/00GK2767837SQ20052006877
公开日2006年3月29日 申请日期2005年2月1日 优先权日2005年2月1日
发明者吴晨光 申请人:吴晨光