用于蒸汽滅菌器的閃蒸蒸汽發生器及蒸汽高壓滅菌器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于蒸汽滅菌器的閃蒸蒸汽發生器及蒸汽高壓滅菌器。閃蒸蒸汽發生器(2)包括進水口(3)和蒸汽出口(4)，其特征在于，所述蒸汽發生器包括三個不同的同軸部分，這些部分以下列順序嵌套：外部護套(7)；具有凹槽(12)的內部主體(8)；定位在所述主體(8)內的電阻器(6)。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種用于消毒手術器械和/或牙科器械的高壓滅菌器，更具體地 涉及一種用于在高壓滅菌器本身中產生蒸汽的系統。 用于蒸汽滅菌器的閃蒸蒸汽發生器及蒸汽高壓滅菌器

【背景技術】
[0002] 通常，存在兩種主要類型的蒸汽發生器：第一類型稱作積聚蒸汽發生器（也稱為 鍋爐），其中水被積聚到槽中并且被加熱到沸點；如此產生的蒸汽然后被導送以使用。第二 類型是所謂的閃蒸（或瞬間）蒸汽發生器，其中不具有槽，并且水通過在熱體中的路徑內循 環而被直接變成蒸汽。
[0003] 本實用新型的蒸汽發生器是閃蒸蒸汽發生器。
[0004] 在醫學和牙科領域，必須使用無菌器械來防止患者對患者的交叉感染。用于器械 消毒的其中一個最普遍的方案是使用蒸汽滅菌器。
[0005] 蒸汽滅菌器的第一個問題涉及消毒周期的長度，消毒周期包括幾個階段：a)從消 毒室除氣；b)蒸汽發生；c)蒸汽吸入消毒室；d)蒸汽和待被消毒的物品之間接觸預定時 間；e)從消毒室去除蒸汽；f)干燥已消毒的物品。
[0006] 待被消毒的物品和蒸汽之間的接觸時間由國際標準嚴格限定；希望縮短消毒周期 的總時間，顯然其他階段必須被縮短，特別是為其中一個最長階段的蒸汽發生階段。
[0007] 蒸汽滅菌器的第二個問題在于，盡管規定使用蒸餾水，但是常常使用質量不足的 水，甚至是自來水，這導致蒸汽發生器中的水垢或其他沉積物，從而導致不太有效的蒸汽發 生。這導致需要周期維護滅菌器以便移除水垢或其他沉積物。
[0008] 第三個問題和蒸汽發生器的尺寸有關聯，蒸汽發生器必須小，這是因為發生器被 容納在小的高壓滅菌器中，尤其是當高壓滅菌器被用于牙科或醫療實踐中時。發生器還應 具有有限的成本。 實用新型內容
[0009] 本實用新型試圖提供一種用于改進蒸汽發生階段的設備和方法，以便盡可能縮短 消毒周期，從而使蒸汽發生更有效。
[0010] 本實驗新型的第一方面提供一種用于蒸汽滅菌器的閃蒸蒸汽發生器，該蒸汽發生 器包括進水口和蒸汽出口，其特征在于，所述蒸汽發生器包括三個不同的同軸部分，這些部 分以下列順序嵌套：外部護套，具有凹槽的內部主體，定位在所述主體內的電阻器。
[0011] 根據本實用新型的第二方面，每個所述凹槽包括通道，該通道構造成通過該通道 進行水/蒸汽從一個凹槽到下一凹槽的傳送，所述通道設置成導致方向突然改變的路徑。
[0012] 根據本實用新型的第三方面，所述凹槽和所述通道分別具有相同的尺寸。
[0013] 根據本實用新型的第四方面，所述凹槽和所述通道的尺寸從所述進水口到所述蒸 汽出口是逐漸不同的。
[0014] 根據本實用新型的第五方面，所述護套和所述內部主體由陽極氧化鋁制成。
[0015] 根據本實用新型的第六方面，所述護套和所述內部主體之間的聯接是密封的并且 是螺紋聯接的。
[0016] 根據本實用新型的第七方面，所述蒸汽發生器被安裝在所述滅菌器中使得其縱向 軸線是堅直的并且所述進水口處于其底部。
[0017] 根據本實用新型的另一方面，還提供一種包括上述任一方面的蒸汽發生器的蒸汽 高壓滅菌器。
[0018] 上述目的通過這樣的蒸汽發生器來實現，該蒸汽發生器包括外部護套和內部主 體，該內部主體則容納與水間接接觸的電阻器，其中水沿方向突然改變的路徑而行，從而允 許更好地開發由電阻器輻照的熱能。事實上，這樣的方向改變使水流減慢，從而允許更好地 開發由電阻器產生的熱。而且，用于供給蒸汽發生器的方法提高了整個蒸汽發生階段的效 率。總體上，本蒸汽發生器的特征與其供給方法相結合相對于傳統的閃蒸蒸汽發生器允許 縮短蒸汽發生階段的持續時間的大約20%至50%。
[0019] 本實用新型的蒸汽發生器特別緊湊并且在高壓滅菌器維護操作期間非常容易且 快速地被拆卸，這是由于其螺紋聯接與密封0形環相結合。
[0020] 本實用新型的蒸汽發生器的結構還是簡單且經濟的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 在下面的描述中公開了本實用新型的另外的優點和特性，其中基于附圖詳細地說 明本實用新型的示例性實施方式：
[0022] 圖1是高壓滅菌器的整體立體圖；
[0023] 圖2是本實用新型的蒸汽發生器的外側的側視圖；
[0024] 圖3是蒸汽發生器的立體圖，內部具有陰影線；
[0025] 圖4是以穿過蒸汽發生器軸線的平面得到的蒸汽發生器的剖視圖；
[0026] 圖5A是蒸汽發生器的內部主體的立體圖；
[0027] 圖5B是蒸汽發生器的內部主體的立體圖，其中水/蒸汽的路徑被著重顯示；以及
[0028] 圖6是蒸汽發生器控制的流程圖。
[0029] 附圖標記列表：
[0030] 1、高壓滅菌器；
[0031] 2、蒸汽發生器；
[0032] 3、進水口；
[0033] 4、蒸汽出口；
[0034] 5、固定元件；
[0035] 6、電阻器；
[0036] 7、外部護套；
[0037] 8、內部主體；
[0038] 9、螺紋；
[0039] 10、0 形環；
[0040] 11、電阻器槽；
[0041] 12、凹槽；
[0042] 13、通道。

【具體實施方式】
[0043] 圖1中示出了典型的高壓滅菌器，其用于消毒醫療和/或牙科器械。
[0044] 圖2總體上示出了本實用新型的蒸汽發生器2、進水口 3和蒸汽出口 4。粗箭頭示 出了流向。而且示出了用于將蒸汽發生器固定至高壓滅菌器框架的兩個元件5以及用于 加熱水的電阻器6。
[0045] 圖3示出了本實用新型的蒸汽發生器2,其包括緊密接觸的兩個不同的部分：外部 護套7 (實線）和內部主體8 (帶陰影線）。內部主體8由于螺紋9而被擰緊在護套7上，在 圖5A可更好地看見螺紋9。為了確保護套7-內部主體8總體的密封，在優選實施方式中 存在兩個0形環10。不過借助其他系統也可以獲得合適的密封，例如耐熱材料制成的壓縮 環。
[0046] 在優選實施方式中，護套7和內部主體8由被適當加工的陽極氧化鋁制成。電阻 器6插入主體8的槽11中。電阻器的這種配置是特別有利的，這是因為水完全包圍電阻 器-內部主體總體，并且不存在由電阻器6產生的熱朝向環境的分散。
[0047] 在內部主體8中，存在多個凹槽12以及通道13。這些凹槽12是圓形的、相互平行 并且垂直于主體8的軸線。通道13是筆直的并且平行于主體8的軸線。從一個凹槽到下 一個凹槽的傳送允許通過通道13。護套7和內部主體8的聯接限定出水/蒸汽的迷宮式路 徑，其中水/蒸汽僅能通過由兩者的聯接限定的凹槽12和通道13。
[0048] 圖5B中，（最初）水和（后繼）蒸汽沿著由凹槽12和通道13形成的路徑的流動 被著重顯示。為了清楚起見，粗箭頭僅示出了路徑的一半。每個凹槽12僅具有一個通道 13,該通道允許水/蒸汽從在前一凹槽傳送到下一凹槽。在優選實施方式中，通道13偏移 180°。交替通道13的存在驅動水（最初）和蒸汽（后繼）沿方向突然改變的路徑而行， 這延長了水和由電阻器6加熱的主體8之間的接觸時間。
[0049] 螺旋形路徑，即相對于主體8的軸線沒有方向改變的路徑事實上不太有利，這是 因為較高的流速水-電阻器的接觸時間縮短。而且，不利地導致由蒸汽流引起哨聲。
[0050] 圖4中，示出了凹槽12和通道13的幾何形狀和配置。在當前附圖所示的實施方式 中，凹槽和通道具有相同的尺寸并且具有均勻間隔；然而，有區別的尺寸和間隔是可能的， 從而形成從水進口 3到蒸汽出口 4的尺寸逐漸增大或減小的中空空間。
[0051] 特別是，當期望發生器中的較高壓力，也就是說，高于能獲得有恒定內腔導管的發 生器的壓力時，朝著端部（蒸汽出口）減小內腔的凹槽和通道（總體上稱為導管）可能是 有用的。通過朝著端部流體減小導管內腔，蒸汽速度被減小，并且同時壓力被增加，使得加 熱元件與水的接觸時間較長，從而產生增加的效率。該實施方式可能在蒸汽發生器具有減 小的動力時以及需要更緊湊尺寸的蒸汽發生器時提供改進。這樣，相對于成本降低和較低 的動力消耗來說性能下降是較少的。
[0052] 反之亦然，具有朝著端部（蒸汽出口）增大的內腔的導管將允許增加流體速度，這 也是因為在從水到蒸汽的轉變中，存在重要的體積膨脹，并且這將證明采用具有朝著發生 器的端部（大大）增大的內腔的導管是正確的。導管的體積增加應該不高于從水到蒸汽的 實際的體積膨脹，但是應該無論如何足以確保相對于具有恒定內腔的實施方式較高的自由 流和因此較高的速度，并且因此較高的性能。該方案需要發生器的較長的線性展開，這是由 于導管相對于標準尺寸的較大寬度。
[0053] 護套7和內部主體8之間的螺紋聯接與密封0形環相結合允許非常容易地拆卸蒸 汽發生器2以便移除水垢和/或其他沉積物。
[0054] 蒸汽發生器2安裝在高壓滅菌器1內，使得其縱向軸線是堅直的，并且進水口 3放 置在其底部處。這允許還通過重力分離水和蒸汽，從而使發生器2內的蒸汽的行進更有效。
[0055] 為了提高蒸汽產生的效率，當蒸汽發生器2被安裝在高壓滅菌器1內時，蒸汽發生 器2的外側包覆有一層絕緣材料（未示出）。
[0056] 最后，通過合適地投配引入發生器2的水量而獲得蒸汽發生的最佳效率。事實上， 在發生器2上游，存在精確控制注入蒸汽發生器2的水量的泵。在高壓滅菌器1中，存在與 定位在護套7上的溫度探頭相互作用的控制系統，該溫度探頭檢測護套7的溫度。控制系 統通過基于檢測到的精確溫度平衡引入水量、降低護套溫度和由電阻器6供應的功率、增 大護套溫度來保持護套溫度盡可能穩定。引入水的量由發送非常少量的水的泵（未示出） 控制。圖6所示的流程圖直觀地示出發生器2內的蒸汽發生的精細控制。
[0057] 實際上，用于產生蒸汽的方法包括下列步驟：
[0058] -水借助泵（未示出）的推動通過進口 3進入發生器2 ;
[0059] -通過與由電阻器6加熱的內部主體8的接觸而產生蒸汽；
[0060] -檢測護套7的溫度；
[0061]-如果護套7的溫度高于預設值，則根據合適的控制算法增大引入冷水的量和/或 降低電阻器6的功率；
[0062] -如果護套7的溫度低于預設值，則根據按照相反原理工作的合適的控制算法降 低引入冷水的量和/或增大電阻器6的功率。
[0063] 利用振動泵將水通過進水口 3供給到蒸汽發生器2中。
[0064] 在已知技術中，普通的低壓振動泵通過變壓器被供給市電頻率。泵電磁系統和二 極管轉換市電交流電在泵中產生活塞的軸向運動（振動），該活塞與合適的彈簧和方向閥 結合使用來泵送流體。因此振動泵是具有活塞的泵送系統，該活塞在主動電磁階段執行"沖 程"（推動）并且在被動電磁階段執行"返回"（吸入）。用于每個完整沖程的時間與市電 電壓的"周期"（例如，在50Hz下20ms)有關。當控制泵送流體的量時，在短時間段內使用 泵的正常拖延啟動，具有典型地0. Is的最小間隔（對應于5個泵送周期）。
[0065] 能由該系統控制的最小水量仍可能是過量的，從而阻止了蒸汽發生的最佳控制。 為此修改了泵控制。在本實用新型中，泵控制電路能控制泵感應器繞組中的電流趨勢，從而 通過電流強度的突然增加來檢測出內部活塞到達沖程結束。這允許補償供給電壓的波動， 從而同時確保活塞的完整沖程。單個活塞沖程的控制允許更加精確地控制蒸汽發生器中引 入的流體排出量。實際上，利用該電路工作的振動泵變成適于噴射非常精確且非常少量的 流體即對應于單個活塞沖程的量的噴射器。
[0066] 如果系統的需水量非常高，則每秒的最大沖程數能變為以交流電執行傳統功能的 相同值。
[〇〇67] 利用用于噴射預設水量的相同電路知道由每個活塞沖程泵送的水量是可能的，從 而簡單地計數噴射次數。
【權利要求】
1. 一種用于蒸汽滅菌器的閃蒸蒸汽發生器，該蒸汽發生器包括進水口（3)和蒸汽出口 (4)，其特征在于，所述蒸汽發生器包括三個不同的同軸部分，這些部分以下列順序嵌套：夕卜 部護套（7)，具有凹槽（12)的內部主體（8)，定位在所述主體（8)內的電阻器（6)。
2. 根據權利要求1所述的用于蒸汽滅菌器的閃蒸蒸汽發生器，其特征在于，每個所述 凹槽（12)包括通道（13)，該通道構造成通過該通道進行水/蒸汽從一個凹槽（12)到下一 凹槽的傳送，所述通道（13)設置成導致方向突然改變的路徑。
3. 根據權利要求2所述的用于蒸汽滅菌器的閃蒸蒸汽發生器，其特征在于，所述凹槽 (12)和所述通道（13)分別具有相同的尺寸。
4. 根據權利要求2所述的用于蒸汽滅菌器的閃蒸蒸汽發生器，其特征在于，所述凹槽 (12)和所述通道（13)的尺寸從所述進水口（3)到所述蒸汽出口（4)是逐漸不同的。
5. 根據權利要求1-4中的任一項所述的用于蒸汽滅菌器的閃蒸蒸汽發生器，其特征在 于，所述護套（7)和所述內部主體（8)由陽極氧化鋁制成。
6. 根據權利要求1-4中的任一項所述的用于蒸汽滅菌器的閃蒸蒸汽發生器，其特征在 于，所述護套（7)和所述內部主體（8)之間的聯接是密封的并且是螺紋聯接的。
7. 根據權利要求5所述的用于蒸汽滅菌器的閃蒸蒸汽發生器，其特征在于，所述護套 (7)和所述內部主體（8)之間的聯接是密封的并且是螺紋聯接的。
8. 根據權利要求1-4中的任一項所述的用于蒸汽滅菌器的閃蒸蒸汽發生器，其特征在 于，所述蒸汽發生器被安裝在所述滅菌器（1)中使得其縱向軸線是堅直的并且所述進水口 (3)處于其底部。
9. 根據權利要求5所述的用于蒸汽滅菌器的閃蒸蒸汽發生器，其特征在于，所述蒸汽 發生器被安裝在所述滅菌器（1)中使得其縱向軸線是堅直的并且所述進水口（3)處于其底 部。
10. 根據權利要求6所述的用于蒸汽滅菌器的閃蒸蒸汽發生器，其特征在于，所述蒸汽 發生器被安裝在所述滅菌器（1)中使得其縱向軸線是堅直的并且所述進水口（3)處于其底 部。
11. 根據權利要求7所述的用于蒸汽滅菌器的閃蒸蒸汽發生器，其特征在于，所述蒸汽 發生器被安裝在所述滅菌器（1)中使得其縱向軸線是堅直的并且所述進水口（3)處于其底 部。
12. -種蒸汽高壓滅菌器，其特征在于包括權利要求1-11中任一項所述的用于蒸汽滅 菌器的閃蒸蒸汽發生器。
【文檔編號】A61L2/07GK203848258SQ201420067652
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年2月17日 優先權日:2013年2月18日
【發明者】A·貝羅西, M·馬士康尼, D·托西 申請人:Mocom有限責任公司