专利名称：一种生物标本无害化处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生物标本无害化处理装置，特别是用于医院、研究所对医学检验后废弃的生物标本及容器进行无害化处理过程中的装置。
背景技术：
目前，国内临床检验或实验检查部门在各种医学标本检验后，对废弃的体液(血液、脓液、分泌物、)组织、瘤体、培养废弃标本及其容器的处理方法多采取冲洗后排放入下水道，地市级医院更是普遍，较少采取有效的无害化处理，即使进行，也是一般的浸泡后排放。这些标本，数量有限(1000份，也只有3升左右)，但却是严重传染源。浸泡方法在规定的时间内很难将较大的标本组织深层、包膜内部的病原体杀灭。目前医院使用的处理方法，无法监控，方法不一，达不到无害化处理的要求，基层医院多采取丢弃方法处理，更会造成严重的环境污染。检索国内医疗器械，无相关作用的产品，只有一次性注射器、输液器具毁形机和焚烧炉，它们对生物标本的处理极不适用。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种医学生物标本的无害化处理装置，为克服上述工作环境中对废弃生物标本的诸处理方法中的不足而设计，可满足基层医院、研究单位对小量医学标本及其容器的无害化处理、保护排放环境、防止疾病传播的需要。
本实用新型是由壳体、容物筒、密封盖、电机、刀具、磁控管、高压发生器、风扇、注水电磁阀、排水电磁阀、控制器、监测器、键盘显示屏构成；其特征在于壳体内注水电磁阀与排水电磁阀与容物筒连通，在容物筒的右侧壁安装有“L”形管状液位监测器和控制器；在容物筒的另一侧安装有由磁控管、高压发生器、散热风扇、控制器组成的微波发生器；在容物筒的底部有可旋转的刀具，其轴与筒下部的电机轴连接。其中，微波发生器对标本进行灭活，监测器与控制器构成装置的调控部分，壳体面板上有工作状态选择键盘及时间、工作状态显示屏，可对装置进行人工干预/控制；注水电磁阀控制自来水，对处理后的无害化废弃物进行稀释和冲刷排放。它们共同组成本实用新型的生物标本无害化处理装置。
本实用新型的目的是这样实现的，在内存程序的单片机控制下，注水电磁阀入口接自来水，出口与容物筒侧壁连通，在筒的同侧底壁部连通有排水电磁阀，其出口与排污管相接；在筒的底部正中安装有粉碎刀具，其轴穿过底壁与调速电机轴连接，轴周围有密封圈；控制器使电机高速旋转，带动刀具将筒内生物标本及其容器粉碎；在筒的左侧壁中部固定有磁控管、散热风扇、高压发生器和控制器，它们构成微波发生器；在筒的右侧壁中下部有小孔与L型管状监测器连通，以检测筒内物体的量，检测电信号送至控制器发出相应时长指令，控制高压发生器产生高压，驱动磁控管发出微波，对粉碎后的标本进行加热，使之变性坏死、焦化；同时控制器发出脉动低幅信号，使可控硅导通量减小，电机3低速间歇旋转，以使物体受热均匀；然后，在程序控制下，关闭微波发生器，启动注水电磁阀，和电机，将焦化物粉碎、稀释成液体混合物，关闭电机，打开排水电磁阀，排出无害废弃物，并注水对容物筒壁进行冲洗，排放，1min后程序关闭注水阀和排水阀，发出处理完成信号，并征询主人是否继续处理，如无人为指令，系统在3分钟后，自动关闭电源，进入休眠状态。
本实用新型结构新颖、科学，采用单筒内高速机械粉碎、物体量监测控制或由人工干预控制灭活(微波加热)时间(量)和加湿粉碎、稀释、冲洗排放等环节，达到对废弃残余标本的无害化处理目的；处理过程自动进行，处理时间自动调节，指示直观，可不用人工职守和调节；处理过程不消耗化学试剂，用常规市电，具有结构简单、使用方便、灭活彻底、运行费用低廉的特点；可使标本无害化处理简化，减轻劳动，节省时间、提高效率、降低支出。
图1是本实用新型的生物标本无害化处理装置的整体结构示意图；图2是本实用新型的生物标本无害化处理装置的电原理方框示意图；图3是本实用新型的生物标本无害化处理装置的电路原理图；图4是本实用新型的生物标本无害化处理装置的程序控制流程图；具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
由图1所示，本实用新型是由壳体1、容物筒2、密封盖2A、电机3、刀具3A、磁控管4、高压发生器5、风扇6、电磁阀7、控制器8、监测器9、键盘显示屏10组成；容物筒2及其密封盖2A构成废弃本的密闭处理室，使有害物不泄露；电机3和刀具3A完成对废弃标本的粉碎功能，高压发生器5、风扇6、磁控管4、控制器8构成微波发生器，完成对粉碎后废弃标本的加热变性、焦化灭活；风扇6对磁控管4散热。监测器9与控制器8构成调控部分；壳体1面板上有工作状态及时间显示屏10，电磁阀7A控制自来水，进入容物筒2(处理室)对处理物进行稀释和冲刷，由排水电磁阀7B开启，将无害化废弃物排放。它们共同组成本实用新型的生物标本无害化处理装置。
由附图2可知，市电进入电源变压器产生高压和低压稳压直流电。市电在程序控制器的控制下，分别驱动注水电磁阀7A、排水电磁阀7B和串极调速电机3，电机3运转，带动刀具3A对容物筒2内的生物标本进行高速粉碎；高压供给磁控管4产生微波以加热标本、灭活；稳压电源供应控制器8、监测器9和键盘显示板10。在程序的控制下，装置启动注水电磁阀7A将处理后的废弃物稀释溶解，然后启动排水电磁阀7B，将无害化废弃物冲刷排放，完成对生物标本的无害化处理全过程。
本实用新型设有人工干预工作方式由键盘输入指令，使装置按人工设定的方式和时间对废弃标本进行粉碎和/或微波灭活处理。
由附图3可知，市电220V电源经插头CZ、保险管BX1进入变压器B，在次级绕组中，分别产生不同的电压，绕组IV产生7V，经全桥整流、稳压后输出+5V稳压直流电压，分别供给程序控制器中CPU及相关元件、监测器9中的光电对管组、显示屏10、键盘、蜂鸣器s；市电220V通过继电器J1、可控硅P、J3、J4分别供给调速电机、电磁阀和散热风扇使用；绕组II为磁控管灯丝工作电压，绕组III产生的近万伏高压经整流后供磁控管工作。在正常工作状态下，接通电源，面板上数码管及通电指示灯会发光，显示电源接通，整机处于待机状态；一旦打开密封盖2A，放入待处理废弃标本物品后，装置就执行程序，自动检测筒密封盖2A是否关闭，如未关闭，装置将不接受任何指令，不发生任何动作。若筒盖检测开关检测到筒盖2A关闭(低电平)信号，将信号送控制器中CPU发出指令，按照程序流程自动进行处理继电器J2吸合，使电机3高速运转，将标本粉碎，1分钟后，电机3停止运转；由光电对管组组成的监测器，可对容物筒2中的废弃物的量进行检测，原理是，L形管道与容物筒2连通并垂直平行，二者液位相同，在L形管道外周有5级光电对管检测器，如果筒内物体较多，检测管内也会有相同高度流体物，使所有光电管受光阻碍，其INT0端输出低电平信号，经放大倒相后，输出高电平，(约5V)。在电路设计中，每级电平相差1.0V，对应程序，微波加热时间每级相差5分钟。在本实用新型中，程序设定的最大加热时间为35分钟(基础10分钟)。所以，本电路省略A/D转换，直接由模拟电平分5级控制微波加热时间。如果检测管道中没有物体，所有光电管受光呈低阻状态，检测器输出端INT1呈现高电平，送入放大器放大整形、倒相后为低电平，送入CPU，说明监测9检测筒内泥状标本量太少，不能淹没刀具，可能因金属刀具反射或空载对磁控管造成损伤，这时，CPU发出指令，装置会自动打开注水电磁阀，加入适量水，使容物量达最低规定高量h1(约1000ml)，关闭注水电磁阀7A启动高压发生器5，使磁控管4发出微波，对粉碎(稀释)后标本进行加热，使之变性坏死、焦化灭活，同时控制器发出脉动低幅信号，使可控硅导通量减小，电机3低速间歇旋转，以使物体受热均匀；风扇6启动对磁控管散热。在程序控制下，装置关闭微波发生器，开启电机，再次将灭活后的标本熔块进行粉碎并注水，使之稀释，利于排放；装置关闭电机3，打开排水电磁阀7B，将处理灭活后的无害化颗粒物通过排污管口排放。
针对临床复杂的残余生物标本的多样性和行业医院疾病的特殊性，本实用新型，还设计了人工干预处理时间的手动控制方法，既在面板上设置了手动选择处理方式和设定时间的操作键盘，★键选择高速粉碎工作方式，由▲键设定处理时间，每按压一次，增加一分钟，数码管上累计显示，键用来减少处理时间，每按压一次，就减少一分钟的处理时间，并在显示屏上有相应显示；如果按压键不放，设置时间以每次显示10分钟依次递增，反之递减；◎键用来选择微波处理工作方式，处理时间也一样可以用▲键和键设置处理时间。人工设定最大加热时间为99分钟。
在人工控制方式下，由人工设定电机3的粉碎时间(在2～5分钟之间选择)，然后透过透明的密封盖2A，根据粉碎后的废弃物的量和成分(如主要是液体还是组织)，人工通过键盘设定微波灭活时间(在15～99分钟之间选择)，装置会根据人工设定的时间，由控制器8发出指令，控制高压发生器5产生高压，驱动磁控管4发出微波，对粉碎后的标本进行加热，使之变性坏死、焦化，同时控制器发出脉动低幅信号，使可控硅导通量减小，电机3低速间歇旋转，以使物体受热均匀；然后，在程序控制下，关闭微波发生器，启动注水电磁阀7A，和电机3，将焦化物粉碎、稀释成液体混合物，然后关闭电机3，打开排水电磁阀7B，排出无害化废弃物，并由注入水对容物筒2进行冲洗，1min后，程序关闭注水阀7A和排水阀7B，发出处理完成信号，使蜂鸣器s发音，征询主人是否继续处理，如无人为指令，系统在3分钟后，自动关闭电源，进入休眠状态。
图4是本实用新型的生物标本无害化装置的控制程序流程图，详细地描述了装置在对标本进行无害化处理过程中的控制流程步骤100使装置加电单片机复位处于准备态；程序步骤110，装置自动检测密封盖是否打开(放物)；步骤120判断密封盖是否关闭，如果没有关闭或关闭不良，装置会不继续执行程序，仍处于待命态；如果密封盖关闭良好，进入步骤130启动装置按程序设定流程对标本进行灭活处理过程；进入步骤140，(这时，装置可接受人工干预的中断信号请求，按人工设定的时间)启动电机3，使之高速运转，将标本粉碎，1分钟后，自动进入步骤150，对筒内粉碎后的泥状标本物进行检测，判断量的多少，如果太少，低于规定高度h1，装置会自动打开注水电磁阀7A10秒，重新检测标本量，直至总量大于规定的最小(h1约1000ml)处理值时，装置发出指令继续对标本进行处理；如果标本物达到或超出最低量，步骤160会使监测器9根据标本量在筒内的高度不同发出与标本量呈线性变化的信号h＝1，2，3，4，5送至控制器中CPU，使之对应发出加热时间指令，步骤170使高压发生器5驱动磁控管4产生微波，对标本进行加热、使之变性、坏死、焦化，同时控制器CPU发出脉动低幅信号，使可控硅导通量减小，电机3低速间歇旋转，以使物体受热均匀；步骤180停止微波，启动电机3高速运转并打开注水电磁阀7A注水；步骤190将焦化的物体粉碎稀释；2min后进入步骤200关闭电机，打开排水电磁阀7B，将无害化流体物排除，注入水对容物筒2进行冲洗，2min后，装置关闭注水电磁阀7A和排水电磁阀7B，进入程序步骤210，询问继续处理否？如需要继续处理，程序则跳转110步骤继续执行上述过程，如不继续处理或无人应答输入信号指令时，装置会在3分钟后自动关闭电源，进入步骤220，装置结束处理过程，处于睡眠态。等待下次使用。
在人工干预状态，装置接受人工输入指令的工作方式(如按压 键可选择粉碎处理过程，按压 键可选择微波灭活方式)和使用增加键▲，减少键设定的时间使装置工作(时间以分显示)。内存中保存有出厂初始值(最小微波加热时间及设定的不同标本量高度h1，h2，h3，h4，h5分别对应的微波加热时间/功率设定值)，设定时间为分钟。工作时以递减方式显示剩余时间，直至完成处理过程，显示屏上显示 在程序控制方式下，粉碎及灭活过程完全由装置自动进行，显示屏上始终显示符号 ，完成处理过程后，显示屏显示出 由于本实用新型采用了筒外L形管周多组光电对管检测标本量，并在程序中针对不同标本量对应设置了不同的处理时间，使灭活既完全彻底，又不浪费电能。
由于本实用新型的粉碎机构采用了串极高速电机，对标本的瞬间切削力大，粉碎效果好，时间短，速度快，使它适应于各种医学废弃标本和残余物的粉碎处理。
由于本实用新型采用了微波发生器为灭活废弃标本的主要手段，使废弃生物标本在高温下变性坏死、焦化，失去活性，达到彻底无害化处理的目的。具有不用化学灭活剂，对环境不造成二次污染，节省费用，减少维护费用的特点。
由于本实用新型采用了数字显示屏及人工干预输入键盘，除具有完全自动的无害化处理能力外，还可使装置在人工控制下按所需要求的方式、时间进行标本的无害化处理。以适应不同的场合和目的。
由于本实用新型采用了单筒多功能一体化的结构，在内存程序单片机的控制下，使装置具有结构新颖、科学、紧凑、使用方便，处理迅速、灭活彻底、自动运行，价格低廉，适应性好的特点；可解决基层医院要对小量生物标本处理而又无须购置大型全自动生物标本处理系统的问题。具有一定的社会和经济效益。
权利要求1.一种生物标本无害化处理装置，由壳体1、容物筒2、密封盖2A、串极电机3、刀具3A、磁控管4、高压发生器5、风扇6、电磁阀7、控制器8、监测器9、显示屏及人工指令键盘10组成；其特征在于壳体1内注水电磁阀7A和排水电磁阀7B与容物筒2连通；容物筒2底部的刀具3A与筒2下方的电机3轴相连；容物筒2左侧壁有磁控管4及风扇6；容物筒2右侧壁孔2C连L形管状液位监测器9和控制器8。
2.根据权利要求1所述的生物标本无害化处理装置，其特征在于，容物筒2右侧壁中下部有小孔2C与L形管状液位监测器9连通。
3.根据权利要求1所述的生物标本无害化处理装置，其特征在于，容物筒2左侧壁有磁控管4，高压发生器5、风扇6、控制器8共同构成微波发生器。
4.根据权利要求1所述的生物标本无害化处理装置，其特征在于，无害化处理过程是由内存程序的控制器8和/或由人工键盘10指令控制的；对标本的无害化处理主要由微波发生器产生微波对生物标本加热、使之发生变性坏死、焦化的过程来实现的。
专利摘要一种生物标本无害化处理装置，由壳体1、容物筒2、密封盖2A、串极电机3、刀具3A、磁控管4、高压发生器5、风扇6、电磁阀7、控制器8、监测器9、键盘显示屏10组成；注水阀7A和排水阀7B与筒2连通，筒2底部有刀具3A，其轴连电机3；筒2左侧壁有磁控管4及风扇6，右侧壁有L形液位检测器9；电机带动刀具将残余标本粉碎后，监测器9检测标本量，控制器8和高压发生器5使磁控管4发出微波，使泥状标本产热变性坏死、焦化，再粉碎、注水稀释，达无害化排放。具有结构简单、使用方便、处理彻底，运行费低廉的特点。
文档编号B09B3/00GK2738911SQ03257308
公开日2005年11月9日 申请日期2003年4月23日 优先权日2003年4月23日
发明者张亚平, 张亚根, 黄琪凌 申请人:张亚平