风冷无菌纯蒸汽取样装置的制作方法

1.本实用新型涉及纯蒸汽取样技术领域，特别是涉及一种风冷无菌纯蒸汽取样装置。


背景技术：

2.生物制药行业中，微生物指标是其生产中重要的质量指标，所以在各个系统设计产品接触的都会考虑的各种消毒与灭菌方式，其中就有不可缺少的纯蒸汽灭菌，来实现控制微生物及内毒素。纯蒸汽制备系统能否产出合格的纯蒸汽，需要通过检测取样实现，因其为气态所以取样必须将其变成液态才能容易测出指标，这样就出现了纯蒸汽取样装置。
3.传统技术中，蒸汽取样方式通常是低温水冷却方式，采用储水罐中的冷却水降温，此方法需要定期更换储水罐中的冷却水才能确保取样效率，在实际使用时不易操作，且储水罐的体积较大导致纯蒸汽取样装置的体积较大。另外，蒸汽取样方式也有采用风冷制冷器与半导体制冷器相结合的冷却方式，此方式的体积较大，且半导体制冷器需要再结合额外的风扇进行散热，整体成本较高，而且体积较大。


技术实现要素：

4.基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种风冷无菌纯蒸汽取样装置，它能够保证纯蒸汽的取样效率，同时能保证洁净度，且产品体积较小。
5.其技术方案如下：一种风冷无菌纯蒸汽取样装置，所述风冷无菌纯蒸汽取样装置包括：
6.至少两个换热器，所有所述换热器依次串联设置，所有所述换热器的设置位置高低程度按照气流流动方向呈依次降低趋势，所有所述换热器按照气流流动方向中位于首位位置的记为首位换热器，位于末尾位置的记为末尾换热器；
7.进气管、出水管，所述进气管一端用于与纯蒸汽取样点连通，所述进气管另一端用于与所述首位换热器的进气端相连通，所述出水管一端用于与末尾换热器相连通，所述出水管另一端为冷凝水提供端；
8.风扇，所述风扇用于将冷风吹向所有的所述换热器，用于给所述换热器散热，以使所述换热器内部的纯蒸汽降温形成冷凝水。
9.上述的风冷无菌纯蒸汽取样装置工作时，纯蒸汽通过进气管进入，依次流经至少两个换热器时通过风扇的冷风进行风冷换热，使得纯蒸汽在换热器内部冷凝形成冷凝水。冷凝水通过出水管向外排放，便可以对冷凝水进行取样检测。如此，一方面，由于换热器为至少两个，从而能保证换热效果，保证纯蒸汽转化为冷凝水的工作效率，同时相比于传统的结构而言，由于是设置至少两个换热器与风扇的组合形式，并不需要如传统技术中的储水罐或半导体制冷器，这样能一定程度地减小产品体积；另一方面，由于所有换热器的设置位置高低程度按照气流流动方向呈依次降低趋势，这样换热器内产生的冷凝水能按照气流方向从高至低依次流动排放到出水管的冷凝水提供端，所产生的冷凝水不会在换热器内部聚
集，即能避免残留于换热器内部的冷凝水滋生出细菌，这样能保证洁净度。
10.在其中一个实施例中，所述风冷无菌纯蒸汽取样装置还包括箱体；所有所述换热器设置于所述箱体的内部，所有所述换热器相对于所述箱体底板的高度位置为按照气流流动方向呈依次降低趋势；所述进气管贯穿所述箱体的壁伸出到所述箱体外部，所述出水管贯穿所述箱体的壁伸出到所述箱体外部。
11.在其中一个实施例中，所述换热器为翅片式换热器；所述换热器包括换热管以及沿所述换热管内的气流方向间隔设置于所述换热管上的多个换热翅片；相邻所述换热器的所述换热管通过连接管相连。
12.在其中一个实施例中，所述连接管为u形管、圆弧形管或椭圆弧形管。
13.在其中一个实施例中，所述换热器的所述换热管为平行于所述箱体的底板设置；或者，所述换热器的所述换热管在沿着气流流动方向上相对于所述箱体的底板的距离逐渐减小。
14.在其中一个实施例中，对于任意相邻两个所述换热器的换热管而言，其中一个所述换热器的换热管的出气端中心与另一个所述换热器的换热管的进气端中心的连线为参考线，所述参考线相对于所述箱体的底板板面的倾斜角度为a， a为5
°
至85
°
。
15.在其中一个实施例中，所有所述连接管沿着所述换热器的换热管长度方向在所述箱体侧板上的投影呈w字形。
16.在其中一个实施例中，所述的风冷无菌纯蒸汽取样装置还包括设置于所述箱体内部的电源，所述电源与所述风扇相连；所述的风冷无菌纯蒸汽取样装置还包括设置于所述箱体内部的隔热棉，所述隔热棉设置于所述箱体的内壁上。
17.在其中一个实施例中，所述的风冷无菌纯蒸汽取样装置还包括提手，所述提手设置于所述箱体的顶壁上；所述的风冷无菌纯蒸汽取样装置还包括至少一个万向轮，所述万向轮设置于所述箱体的底壁上。
18.在其中一个实施例中，所述的风冷无菌纯蒸汽取样装置还包括第一开关与第二开关；所述第一开关设置于所述进气管上，所述第二开关设置于所述出水管上。
附图说明
19.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型一实施例的风冷无菌纯蒸汽取样装置的结构示意图；
22.图2为本实用新型一实施例的风冷无菌纯蒸汽取样装置设有箱体的结构示意图；
23.图3为图2的其中一个侧板分解出来的其中一视角结构示意图；
24.图4为图2的其中一个侧板分解出来的另一视角结构示意图。
25.10、换热器；11、首位换热器；12、末尾换热器；13、换热管；14、换热翅片；20、进气管；30、出水管；40、风扇；50、软管；60、箱体；61、侧板； 611、进风口；612、出风口；70、连接
管；80、电源；91、提手；92、第一开关；93、第二开关；94、第一调节旋钮；95、第二调节旋钮。
具体实施方式
26.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
27.参阅图1，图1示出了本实用新型一实施例的风冷无菌纯蒸汽取样装置的结构示意图，本实用新型一实施例提供的一种风冷无菌纯蒸汽取样装置，风冷无菌纯蒸汽取样装置包括：至少两个换热器10、进气管20、出水管30以及风扇40。所有换热器10依次串联设置，所有换热器10的设置位置高低程度按照气流流动方向呈依次降低趋势。所有换热器10按照气流流动方向中位于首位位置的记为首位换热器11，位于末尾位置的记为末尾换热器12。进气管20一端用于与纯蒸汽取样点(图中未示出)连通，进气管20另一端用于与首位换热器 11的进气端相连通。具体而言，本实施例中，进气管20一端连接有软管50，通过软管50能便于与纯蒸汽取样点连通。出水管30一端用于与末尾换热器12 相连通，出水管30另一端为冷凝水提供端。风扇40用于将冷风吹向所有的换热器10，用于给换热器10散热，以使换热器10内部的纯蒸汽降温形成冷凝水。
28.上述的风冷无菌纯蒸汽取样装置工作时，纯蒸汽通过进气管20进入，依次流经至少两个换热器10时通过风扇40的冷风进行风冷换热，使得纯蒸汽在换热器10内部冷凝形成冷凝水。冷凝水通过出水管30向外排放，便可以对冷凝水进行取样检测。如此，一方面，由于换热器10为至少两个，从而能保证换热效果，保证纯蒸汽转化为冷凝水的工作效率，同时相比于传统的结构而言，由于是设置至少两个换热器10与风扇40的组合形式，并不需要如传统技术中的储水罐或半导体制冷器，这样能一定程度地减小产品体积；另一方面，由于所有换热器10的设置位置高低程度按照气流流动方向呈依次降低趋势，这样换热器10内产生的冷凝水能按照气流方向从高至低依次流动排放到出水管30的冷凝水提供端，所产生的冷凝水不会在换热器10内部聚集，即能避免残留于换热器10内部的冷凝水滋生出细菌，这样能保证洁净度。
29.请参阅图1至图3，图2示出了本实用新型一实施例的风冷无菌纯蒸汽取样装置设有箱体60的结构示意图，图3示出了图2的其中一个侧板61分解出来的其中一视角结构示意图。在一个实施例中，风冷无菌纯蒸汽取样装置还包括箱体60。所有换热器10设置于箱体60的内部，所有换热器10相对于箱体60 底板的高度位置为按照气流流动方向呈依次降低趋势。如此，箱体60对于其内部的所有换热器10均起到保护作用，此外也便于搬运与携带风冷无菌纯蒸汽取样装置。
30.此外，具体而言，进气管20贯穿箱体60的壁伸出到箱体60外部后与纯蒸汽取样点连通，出水管30贯穿箱体60的壁伸出到箱体60外部与检测装置连接。
31.请参阅图2与图3，另外，风扇40设置于箱体60的其中一个侧板61上，该侧板61上设有连通外界环境的进风口611，风扇40工作时，外界环境的冷空气通过进风口611被抽入到箱体60内部。箱体60的另一个相对设置的侧板61 上设置有连通外界环境的出风口612，风
扇40工作时，冷空气会经过换热器10 与换热器10换热后通过出风口612向外排出到箱体60的外部。
32.在一个实施例中，换热器10包括但不限于翅片式换热器。
33.请参阅图1至图3，作为一个具体示例，换热器10包括换热管13以及沿换热管13内的气流方向间隔设置于换热管13上的多个换热翅片14。相邻换热器 10的换热管13通过连接管70相连。如此，风扇40的气流经过换热管13上间隔设置的多个换热翅片14时，能较好地降低换热翅片14的温度，风冷效果较好，这样能有利于保证换热效果，保证纯蒸汽转化为冷凝水的工作效率。
34.请参阅图1至图3，在一个实施例中，连接管70包括但不限于u形管、圆弧形管、椭圆弧形管。本实施例中，连接管70具体为如图1至图3中示出的u 形管。如此，连接管70的两端不止是能便于连接相邻的两个换热器10的换热管13出气端与进气端；此外，连接管70的内壁圆滑过渡，即无死角，能避免冷凝水残留于连接管70的内壁而导致滋生出细菌，从而能保证洁净度。
35.具体而言，本实施例中，换热管13与连接管70均采用卫生级不锈钢管道，卫生级别的结构设计以及管道走向，能用于减少对洁净纯蒸汽的污染，控制内毒素等微生物指标。
36.请参阅图1至图4，在一个实施例中，换热器10的换热管13为平行于箱体 60的底板设置；或者，换热器10的换热管13在沿着气流流动方向上相对于箱体60的底板的距离逐渐减小。如此，能保证换热器10内产生的冷凝水能按照气流方向从高至低依次流动排放到出水管30的冷凝水提供端，所产生的冷凝水不会在换热器10内部聚集，即能避免残留于换热器10内部的冷凝水滋生出细菌，这样能保证洁净度。
37.请参阅图1、图3与图4，在一个实施例中，对于任意相邻两个换热器10 的换热管13而言，其中一个换热器10的换热管13的出气端中心与另一个换热器10的换热管13的进气端中心的连线为参考线，参考线相对于箱体60的底板板面的倾斜角度为a，a为5
°
至85
°
。如此，对于任意相邻两个换热器10而言，冷凝水能沿着其中一个换热器10的换热管13出气端流向另一个换热器10 的换热管13进气端，并往后流动，这样能避免冷凝水残留于换热器10的内部。
38.作为一个示例，具体而言，a为10
°
至40
°
。更具体例如为15
°
至25
°
。如此，不仅能保证冷凝水从首位换热器11根据自身重力作用下依次流动到末尾换热器12，并通过出水管30向外完全排放，能避免冷凝水残留于换热器10的内部；此外，还能使得各个换热器10较为紧密地排布于箱体60的内部，各个换热器10的布置较为紧凑，从而能减小产品占用体积，便于携带与移动到其它房间的纯蒸汽取样点。
39.请参阅图1、图3与图4，在一个实施例中，所有连接管70沿着换热器10 的换热管13长度方向在箱体60侧板61上的投影呈w字形。如此，能使得各个换热器10较为紧密地排布于箱体60的内部，各个换热器10的布置较为紧凑，从而能减小产品占用体积，便于携带与移动到其它房间的纯蒸汽取样点。
40.请再参阅图4，作为一个示例，换热器10具体例如为图4中所示的6个，当然换热器10的数量还可以为其它数量，即大于6个或小于6个均可，在此不进行限定。如图4中，6个换热器10的换热管13相对于箱体60底板的高度位置分别记为h1、h2、h3、h4、h5与h6，h1至h6的高度大小依次降低。
41.请参阅图1、图3与图4，在一个实施例中，风冷无菌纯蒸汽取样装置还包括设置于箱体60内部的电源80。电源80与风扇40相连。电源80包括但不限于锂电池、石墨烯电池。如此，风冷无菌纯蒸汽取样装置无需外接电源，采用箱体60内部的电源80进行供电即可，使用较为方便。
42.在一个实施例中，风冷无菌纯蒸汽取样装置还包括设置于箱体60内部的隔热棉(图中未示出)，隔热棉设置于箱体60的内壁上。如此，隔热棉能避免换热器10将热量传递到箱体60上，这样便能避免箱体60的温度过高而导致烫伤工作人员。
43.请参阅图2至图4，在一个实施例中，风冷无菌纯蒸汽取样装置还包括提手 91和/或拉杆(图中未示出)。提手91和/或拉杆设置于箱体60的顶壁上。此外，风冷无菌纯蒸汽取样装置还包括至少一个万向轮(图中未示出)，万向轮设置于箱体60的底壁上。如此，能便于将风冷无菌纯蒸汽取样装置移动到所需要的采集房间，操作较为便捷。
44.请参阅图1至图3，在一个实施例中，风冷无菌纯蒸汽取样装置还包括第一开关92与第二开关93。第一开关92设置于进气管20上，第二开关93设置于出水管30上。如此纯蒸汽采用工作时，当需要在纯蒸汽取样点进行取样检测时，将进气管20与纯蒸汽取样点连通，开启第一开关92，同时关闭第二开关93，使得纯蒸汽取样点的纯蒸汽通过进气管20进入到换热器10的内部并依次流经各个换热器10，流经各个换热器10过程中进行冷凝形成冷凝水；待纯蒸汽在换热器10的内部冷凝预设时间后，关闭第一开关92并打开第二开关93，在冷凝水提供端便可以收集到冷凝水，对冷凝水提供端收集的冷凝水进行检测分析即可。这样在冷凝水制备过程中，在第一开关92与第二开关93的配合作用下，不仅能采集得到所需的冷凝水，还能避免纯蒸汽取样点的纯蒸汽通过风冷无菌纯蒸汽取样装置与外界环境连通，这样便能保证取样过程中不会对纯蒸汽取样点的纯蒸汽造成微生物污染。
45.此外，作为一个示例，第一开关92与第二开关93均为卫生级别开关，这样能用于减少对洁净纯蒸汽的污染，控制内毒素等微生物指标。
46.请参阅图1至图3，另外，作为一个示例，第一开关92设有用于调节进气管20开度的第一调节旋钮94，通过操作第一调节旋钮94，便能控制进气管20 的开度大小，从而使得进气管20进入的纯蒸汽流量大小符合要求。同样地，第二开关93设有用于调节出水管30开度的第二调节旋钮95，通过操作第二调节旋钮95，便能控制出水管30的开度大小，从而使得出水管30外排的冷凝水流量大小符合要求。具体而言，第一调节旋钮94设置于箱体60的外部，第一调节旋钮94的杆体贯穿箱体60伸入到箱体60内部与第一开关92相连，使得在箱体60外部可以通过第一调节旋钮94来调节第一开关92的开度大小。同样地，第二调节旋钮95设置于箱体60的外部，第二调节旋钮95的杆体贯穿箱体60 伸入到箱体60内部与第二开关93相连，使得在箱体60外部可以通过第二调节旋钮95来调节第二开关93的开度大小。
47.请参阅图1至图3，在一个实施例中，一种风冷无菌纯蒸汽取样方法，采用了上述任一实施例的风冷无菌纯蒸汽取样装置，包括如下步骤：将进气管20与纯蒸汽取样点连通，开启风扇40，将冷凝水提供端与检测设备连接。
48.上述的风冷无菌纯蒸汽取样方法，纯蒸汽通过进气管20进入，依次流经至少两个换热器10时通过风扇40的冷风进行风冷换热，使得纯蒸汽在换热器10 内部冷凝形成冷凝水。冷凝水通过出水管30向外排放，便可以对冷凝水进行取样检测。如此，一方面，由于换热器10为至少两个，从而能保证换热效果，保证纯蒸汽转化为冷凝水的工作效率，同时相比于
传统的结构而言，由于是设置至少两个换热器10与风扇40的组合形式，并不需要如传统技术中的储水罐或半导体制冷器，这样能一定程度地减小产品体积；另一方面，由于所有换热器 10的设置位置高低程度按照气流流动方向呈依次降低趋势，这样换热器10内产生的冷凝水能按照气流方向从高至低依次流动排放到出水管30的冷凝水提供端，所产生的冷凝水不会在换热器10内部聚集，即能避免残留于换热器10内部的冷凝水滋生出细菌，这样能保证洁净度。
49.请参阅图1至图3，在一个实施例中，风冷无菌纯蒸汽取样方法包括如下步骤：
50.在将进气管20与纯蒸汽取样点连通之前，关闭出水管30上设置的第二开关93阀，然后打开进气管20上设置的第一开关92阀；
51.在将冷凝水提供端将冷凝水排放到检测设备之前，关闭进气管20上设置的第一开关92阀，然后打开出水管30上设置的第二开关93阀。
52.如此，在冷凝水制备过程中，在第一开关92与第二开关93的配合作用下，不仅能采集得到所需的冷凝水，还能避免纯蒸汽取样点的纯蒸汽通过风冷无菌纯蒸汽取样装置与外界环境连通，这样便能保证取样过程中不会对纯蒸汽取样点的纯蒸汽造成微生物污染。
53.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
54.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
55.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
56.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
57.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
58.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅
表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
59.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。