用于滅菌設(shè)備的排放系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于對物體進行滅菌的滅菌設(shè)備(1)，所述滅菌設(shè)備(1)包括：腔(2)，所述腔用于接收將被滅菌的所述物體，所述腔(2)具有滅菌介質(zhì)入口(3a)和滅菌介質(zhì)出口(3b)；入口流量控制裝置(14)，所述入口流量控制裝置連接到所述滅菌介質(zhì)入口(3a)，以控制滅菌介質(zhì)至所述腔(2)的供給；排放系統(tǒng)(6)，所述排放系統(tǒng)連接到腔(2)的所述滅菌介質(zhì)出口(3b)用于控制流體從所述腔(2)的排放；和控制單元(12)，所述控制單元連接到所述入口流量控制裝置(14)和所述排放系統(tǒng)(6)，并且被構(gòu)造成用于根據(jù)預(yù)定滅菌方案控制所述入口流量控制裝置(14)和所述排放系統(tǒng)(6)；其中所述排放系統(tǒng)(6)包括：排放入口(60)，所述排放入口連接到腔(2)的所述滅菌介質(zhì)出口(3b)；排放出口(62)，所述排放出口連接到真空系統(tǒng)(8)用于抽空腔(2)；第一導(dǎo)管(64)，所述第一導(dǎo)管連接所述排放入口(60)和所述排放出口(62)；和比例閥(66)，所述比例閥被沿著所述第一導(dǎo)管(64)布置，所述比例閥(66)能夠被所述控制單元(12)控制以根據(jù)控制參數(shù)和所述比例閥(66)的閥開度之間的預(yù)定連續(xù)關(guān)系來部分地限制通過所述第一導(dǎo)管(64)的流體流量。
【專利說明】用于滅菌設(shè)備的排放系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于借助諸如蒸汽的滅菌流體對物體進行滅菌的滅菌設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]例如醫(yī)院、實驗室和制藥工業(yè)中使用的對物體進行滅菌的通用技術(shù)是使用諸如高壓蒸汽滅菌器的滅菌設(shè)備。滅菌設(shè)備通常包括用于接收將被滅菌的物體的腔、用于向腔內(nèi)的物體提供滅菌介質(zhì)的流體系統(tǒng)和用于將滅菌介質(zhì)從腔中抽空的排放系統(tǒng)和排放路徑。
[0003]在蒸汽滅菌中，蒸汽被引入腔中并且溫度被增加至滅菌溫度。在依賴于使用的滅菌溫度的預(yù)定滅菌時間之后，蒸汽通過排放系統(tǒng)從腔抽空。然后蒸汽可以被凝結(jié)并且排出所述系統(tǒng)。這些上述處理步驟可以被稱為處理周期或處理方案。
[0004]將滅菌介質(zhì)從腔排放到排放系統(tǒng)被設(shè)計成與處理周期中的其他步驟一致。因此，將滅菌介質(zhì)從腔排放到排放系統(tǒng)適于某個滅菌腔和某個滅菌過程周期。然而，在一些情況下需要增加或減小排放的流量。
[0005]美國專利US 4，781，898公開了高壓蒸汽滅菌器的滅菌壓力腔，具有兩個閥控制排出路徑。第一排出路徑將滅菌蒸汽從腔運送到具有開口到貯液器的端部的冷凝盤管。當(dāng)腔內(nèi)壓力降至預(yù)定水平時，流速大于第一排出路徑的第二排出路徑打開并且提供用于其余部分的蒸汽迅速從腔離開的通道。因此，高壓蒸汽滅菌器可以以更快的方式排出。
[0006]可以期望提供一種滅菌設(shè)備，其中排放系統(tǒng)能夠以更加快捷的方式將滅菌流體從腔排放。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個目的是克服上述問題，并且提供一種滅菌設(shè)備和排放系統(tǒng)，其在沒有損害載荷或其包裝材料的情況下提供更快處理周期。
[0008]借助被限定在附隨的權(quán)利要求中的滅菌設(shè)備來實現(xiàn)將在下文中變得顯而易見的本目的和其它目的。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于對物體進行滅菌的滅菌設(shè)備。滅菌設(shè)備包括:
[0010]腔，所述腔用于接收將被滅菌的物體，所述腔具有滅菌介質(zhì)入口和滅菌介質(zhì)出Π ；
[0011]入口流量控制裝置，所述入口流量控制裝置連接到滅菌介質(zhì)入口，以控制滅菌介質(zhì)至腔的供給；
[0012]排放系統(tǒng)，所述排放系統(tǒng)連接到腔的滅菌介質(zhì)出口用于流體從腔的能夠控制的排放；和
[0013]控制單元，所述控制單元連接到入口流量控制裝置和排放系統(tǒng)，并且被構(gòu)造成用于根據(jù)預(yù)定滅菌方案控制入口流量控制裝置和排放系統(tǒng)；
[0014]其中所述排放系統(tǒng)包括:
[0015]排放入口，所述排放入口連接到腔的滅菌介質(zhì)出口 ；
[0016]排放出口，所述排放出口連接到真空系統(tǒng)，用于抽空腔；
[0017]第一導(dǎo)管，所述第一導(dǎo)管連接排放入口和排放出口 ；和
[0018]比例閥，所述比例閥沿著第一導(dǎo)管布置，比例閥能夠被控制單元控制以部分地限制通過根據(jù)控制參數(shù)和比例閥的閥開度之間的預(yù)定連續(xù)關(guān)系的第一導(dǎo)管的流體流量。
[0019]本發(fā)明基于以下認識，即通過提供包括比例閥的排放系統(tǒng)，可以以連續(xù)的方式控制通過排放系統(tǒng)的流體流量，因此提供對流體從腔的排放的更快和更好的控制。通過提供比例閥，可以減少排放系統(tǒng)中的閥的數(shù)量，由于比例閥可以在較寬流量范圍內(nèi)提供對通過第一導(dǎo)管的流體的精確控制。例如，如果預(yù)定的滅菌方案被設(shè)計成在處理過程中的某段時間內(nèi)允許相對小的流體流量從腔中排出，并且在處理過程中的另一段時間內(nèi)允許相對大的流體流量從腔排出，則需要具有超過一個數(shù)字閥的排放系統(tǒng)以針對不同的排放流量調(diào)整排放系統(tǒng)。通過使用比例閥，可以最小化使用的閥的數(shù)量。因此，由于需要較少的構(gòu)件，因此可以減少排放系統(tǒng)的制造成本。本發(fā)明進一步基于以下認識，即通過根據(jù)控制參數(shù)和所述比例閥的閥開度之間的預(yù)定的連續(xù)關(guān)系來控制比例閥，可以使得預(yù)定的滅菌方案與邊界條件或限制條件一致，通過允許連續(xù)的流體流量通過排放系統(tǒng)，提供了流體到腔外的快速排放和受控排放。
[0020]在將流體引入腔中或從腔中排出的過程中，腔內(nèi)的壓力將改變。如果腔內(nèi)的壓力改變得太快，則壓力的改變可能導(dǎo)致?lián)p害滅菌設(shè)備內(nèi)的構(gòu)件和/或插入腔內(nèi)的物體。由于該問題，已經(jīng)匯編了具有壓力改變要求的技術(shù)標準。例如，技術(shù)標準冊285(歐洲標準)規(guī)定在滅菌周期內(nèi)任何38間隔時間內(nèi)的平均壓力改變將不超過10001^21/111111。因此，調(diào)整滅菌方案中的壓力改變的速度以遵從該規(guī)定。
[0021]此外，如果流體被從腔排放，則所產(chǎn)生的壓力下降可能導(dǎo)致腔內(nèi)的流體沸騰。例如，如果裝有流體的打開的容器將被滅菌，則壓力下降可能導(dǎo)致容器內(nèi)的流體沸騰并且濺落到腔內(nèi)。因此，可能出現(xiàn)有潛在價值的流體的丟失。
[0022]當(dāng)使用數(shù)字閥以減少腔內(nèi)的壓力時，可以使用將閥在打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間交替改變以逐步的方式逐漸降低腔內(nèi)的壓力的方法。然而，該方法伴隨著對閥控制的困難。例如，因為在排放過程的開始的壓力下降隨著閥的運動快速改變，因此為了使得壓力下降可接受，閥的動態(tài)需要非常快和/或閥的開口需要非常小。此外，在排放過程的最后，腔的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間的壓差降低，并且壓力減少對于閥的運動的敏感性降低。因此，優(yōu)選的是具有較大的閥開度以快速地從腔排放剩余流體。通過使用具有不同尺寸的和/或不同動態(tài)特性的閥可以解決該問題。
[0023]為滿足對壓力改變的速度的上述要求，并且避免腔內(nèi)過大的壓力下降，閥打開和閥關(guān)閉的動態(tài)是根據(jù)所述要求的時間平均值。然而，因為以逐步方式減少腔內(nèi)的壓力，因此仍然可能發(fā)生壓力瞬間降低到對壓力改變的速度的要求之下的壓力下降。此外，使用閥的時間平均特性表示需要采用對壓力改變的速度的要求的安全邊緣。因此，沒必要延長將流體排放出腔的處理時間。
[0024]通過使用比例閥，沒有必要對閥的動態(tài)特性進行時間平均，相反地，可以遵從對于連續(xù)方式的壓力改變的速度的要求。并且，通過使用比例閥，閥開度可以非常大，呈完全打開狀態(tài)，并且因此允許在排放過程的最后將流體迅速排出腔，而在排放過程的開始，對于可控制的出口流量仍然足夠小。因此，可以以更快的方式執(zhí)行該過程，并且對流體的利用率更高，從而降低了成本。
[0025]預(yù)定的滅菌方案可以包括以下步驟，即將空氣從腔中抽空、將滅菌介質(zhì)引導(dǎo)到腔中并且將滅菌介質(zhì)和/或空氣和/或另一流體從腔中抽空。應(yīng)該理解，被提供到腔中的滅菌介質(zhì)可以是蒸汽、過熱水、福爾馬林和/或甲醛。被排出系統(tǒng)的流體可以是滅菌介質(zhì)、空氣和/或腔中存在的任何其它的流體。
[0026]在將流體從腔中抽空或?qū)缇橘|(zhì)引入腔內(nèi)的過程中，入口流量控制裝置和/或排放系統(tǒng)由控制單元控制以允許滅菌介質(zhì)進入腔內(nèi)和/或流體從腔中抽空。例如，如果控制單元控制排放系統(tǒng)中的比例閥以限制流出腔外，并且控制單元控制入口流量控制裝置以允許流入腔內(nèi)，則腔內(nèi)的壓力和/或溫度將增加。另一方面，如果控制單元控制入口流量控制裝置以限制流入腔內(nèi)，并且控制單元控制排放系統(tǒng)中的比例閥以從腔中排出流體，則腔內(nèi)的壓力和/或溫度將減少?？刂茊卧刂迫肟诹髁靠刂蒲b置和排放系統(tǒng)中的比例閥兩者以允許同時或隨后流入腔內(nèi)和從腔中流出兩者的這種方案也是可能的。
[0027]入口流量控制裝置可以是，例如，諸如數(shù)字閥的常規(guī)閥。應(yīng)該說明的是，入口流量控制裝置可以包括能夠以可控制的方式允許流體流動進入腔內(nèi)的任何類型的閥或裝置。
[0028]應(yīng)該理解，真空系統(tǒng)用于對腔進行抽空。這可以通過提供與腔內(nèi)壓力相比較低的腔外壓力來實現(xiàn)，如此允許流體被從腔中抽空。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，真空系統(tǒng)包括諸如冷凝器的熱交換器。冷凝器可以通過使用冷卻劑流來冷卻和/或冷凝從腔排出的流體。例如，如果從腔中抽空的流體是蒸汽，則通過使用冷卻劑流在冷凝器中冷凝蒸汽將導(dǎo)致流體的體積改變，并且因而，與腔內(nèi)的壓力相比腔外壓力較低。真空系統(tǒng)可以包括諸如真空泵的泵。泵然后可以提供與腔內(nèi)壓力相比較低的腔外壓力。真空系統(tǒng)可以包括諸如冷凝器的熱交換器和諸如真空泵的泵。
[0029]因此，本發(fā)明的各種實施例提供能夠使用比例閥以連續(xù)的方式將流體從滅菌設(shè)備的腔排出的排放系統(tǒng)。
[0030]滅菌設(shè)備可以包括連接到滅菌介質(zhì)入口用于向腔提供滅菌介質(zhì)的滅菌介質(zhì)提供裝置。滅菌介質(zhì)提供裝置可以例如是蒸汽發(fā)生器。
[0031]控制單元可以連接到除了入口流量控制裝置和排放系統(tǒng)中的比例閥以外的滅菌設(shè)備中的其它部件和裝置?？刂茊卧梢赃B接到腔，用于例如檢測腔內(nèi)的壓力。因此，根據(jù)本發(fā)明的滅菌設(shè)備的至少一個實施例，控制參數(shù)可以基于腔內(nèi)的壓力。因此，腔可以設(shè)置有連接到控制單元的壓力傳感器。因此，控制系統(tǒng)可以以根據(jù)預(yù)定的滅菌方案增加或減少壓力的這種方法來控制腔內(nèi)的壓力。例如，如果腔內(nèi)的壓力將被增加，則控制單元可以控制入口流量控制裝置以允許更多滅菌介質(zhì)進入腔內(nèi)。類似地，如果腔內(nèi)的壓力將被減少，則控制單元可以控制排放系統(tǒng)中的比例閥以允許更多流體被排出腔外。
[0032]控制單元還可以連接到真空系統(tǒng)。根據(jù)至少一個實施例，真空系統(tǒng)被布置成用于使用冷卻劑流來冷卻被抽出的流體，并且控制參數(shù)可以基于冷卻劑的溫度。真空系統(tǒng)和/或冷卻劑流可以設(shè)置有連接到控制單元的溫度傳感器。溫度傳感器可以連接到離開真空系統(tǒng)的冷卻劑流。因此，冷卻劑的溫度可以被控制使得溫度被保持在需要的范圍內(nèi)。例如，如果冷卻劑的溫度接近最大允許溫度，則控制單元可以控制排放系統(tǒng)中的比例閥以限制流體排放到腔外。這也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，即控制單元可以檢測各種參數(shù)，諸如腔內(nèi)的壓力和冷卻劑的溫度兩者，以根據(jù)預(yù)定的滅菌方案操作滅菌設(shè)備。
[0033]此外，控制單元可以連接到滅菌介質(zhì)提供裝置，用于根據(jù)預(yù)定的滅菌方案最優(yōu)化滅菌介質(zhì)的供給。應(yīng)該說明的是，控制單元可以連接到滅菌設(shè)備的任何適當(dāng)?shù)牟考蜓b置。因此，控制單元可以根據(jù)預(yù)定的滅菌方案以不同的方式來控制滅菌設(shè)備。
[0034]在本發(fā)明的實施例中，排放系統(tǒng)可以進一步包括與連接排放入口和排放出口的第一導(dǎo)管分離的第二導(dǎo)管，和被沿著第二導(dǎo)管布置以允許控制通過第二導(dǎo)管的流量的另外的閥。因此，引入用于控制流體從腔中排出的另外路徑。因此，另外的閥可以被打開以允許流體從腔排出，而不管比例閥是否被打開、關(guān)閉或部分關(guān)閉。
[0035]此外，第二導(dǎo)管的橫截面可以大致小于第一導(dǎo)管的橫截面。在第一導(dǎo)管和第二導(dǎo)管中的每個導(dǎo)管內(nèi)，每個橫截面可以是垂直于流體流量的主要方向的橫截面積。此外，第二導(dǎo)管可以設(shè)置有節(jié)流閥。因此，通過第二導(dǎo)管的流量可以被調(diào)整成與通過第一導(dǎo)管的流量相比相對較小，同時仍然提供用于來自腔的蒸汽和/或冷凝液的抽空路徑。因此，可以便于控制從系統(tǒng)排出流體。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例，比例閥包括可移動部件和能夠控制的致動器，該致動器連接到所述可移動部件用于在關(guān)閉狀態(tài)和完全打開狀態(tài)之間控制所述可移動部件的位置。因此，比例閥被構(gòu)造成用于允許通過排放系統(tǒng)的各種流體流。例如，在關(guān)閉狀態(tài)下，可移動部件限制通過第一導(dǎo)管的所有的流量，并且滅菌介質(zhì)可以被引入腔內(nèi)，增加腔內(nèi)的壓力。另一方面，在完全打開狀態(tài)下，可移動部件允許通過第一導(dǎo)管的流量并且可以減少腔內(nèi)的壓力。在完全打開狀態(tài)下，因為閥開度可以較大，因此相對大的流量可以被排出腔外。因此從腔很快排放出剩余流體是可能的，即使腔內(nèi)和腔外的壓差較小。這表示處理時間可以很快，并且對流體的利用率可以很高。
[0037]在本發(fā)明的實施例中，比例閥被構(gòu)造成使得所述可移動部件的位置在比例閥接近關(guān)閉狀態(tài)時的給定改變導(dǎo)致所述閥開度的第一改變量，并且所述可移動部件的位置在比例閥接近完全打開狀態(tài)時的給定改變導(dǎo)致所述閥開度的第二改變量，所述第二改變量大于所述第一改變量。
[0038]因此，可以根據(jù)可移動部件的位置不同地控制閥位置的改變。即，當(dāng)可移動部件接近關(guān)閉狀態(tài)時，可移動部件的位置改變將導(dǎo)致閥開度的相對較小的增加，表示即使腔內(nèi)和腔外的壓差較大，精確的流量控制是可能的。另一方面，當(dāng)可移動部件接近完全打開狀態(tài)時，可移動部件的位置的相同改變將導(dǎo)致閥開度的相對較大的增加，表示即使腔內(nèi)和腔外的壓差較小，迅速抽空腔是可能的。例如，在物體已經(jīng)被滅菌之后，腔內(nèi)的壓力接近滅菌方案中的最大壓力。因此，腔內(nèi)的壓力和腔外的壓力的壓差位于其最大點處，并且閥開度的較少的增加將導(dǎo)致排出腔外的流體流量的較多增加，并且因而導(dǎo)致腔內(nèi)較大的壓力下降。較大的壓力下降可能表示腔內(nèi)的構(gòu)件可能被損害。并且，可以達到被包括在腔中的打開容器內(nèi)的流體的沸點，并且流體可以濺落在腔內(nèi)。因此不需要這種較大的壓力下降。通過采用可以根據(jù)可移動部件的位置不同地控制閥開度的比例閥，如上所述，可以避免這種較大的壓力下降。此外，當(dāng)腔內(nèi)的壓力已經(jīng)被減少時，因為腔內(nèi)和腔外的壓差更小，因此響應(yīng)于流出腔外的流體的腔內(nèi)壓力較大下降的風(fēng)險被減少。因此，為了最小化處理時間，需要增加流出腔外的流體。通過采用比例閥，可以實現(xiàn)該被需要的特性，如上所述，所述比例閥可以允許較大閥開度和從腔中大量地排出。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例，排放入口、第一導(dǎo)管、第二導(dǎo)管和排放出口可以被包含在鑄造歧管中。因此實現(xiàn)了緊湊設(shè)計。因此，排放系統(tǒng)將占據(jù)更少的空間并且因而可以適于各種不同類型的滅菌設(shè)備。并且，由于需要更少的材料，因此可以減少排放系統(tǒng)的制造成本。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例，比例閥可以被連接到鑄造歧管。根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例，另外的閥可以被連接到鑄造歧管。例如，比例閥的致動器和另外的閥可以直接安裝在鑄造歧管上。因此實現(xiàn)了更加緊湊的設(shè)計。
[0041]根據(jù)進一步的實施例，排放系統(tǒng)可以進一步包括用于檢測不可凝氣體的空氣探測器。在排放系統(tǒng)中采用空氣檢測系統(tǒng)可以幫助及早檢測不可凝氣體是否存在于腔內(nèi)。不可凝氣體可以阻礙腔內(nèi)的滅菌介質(zhì)到達物體，并且從而防止完成對物體的滅菌。因此不希望不可凝氣體在腔內(nèi)?？諝馓綔y器可以被包含在鑄造歧管中，可能連接到第一導(dǎo)管。因此，空氣探測器可以以緊湊方式被包含在排放系統(tǒng)中。
[0042]根據(jù)進一步的實施例，排放系統(tǒng)可以包括用于向腔供應(yīng)蒸汽以對所述腔內(nèi)的生物有害廢料進行滅菌的蒸汽供給器。蒸汽供給器可以連接到蒸汽發(fā)生器，其中蒸汽發(fā)生器向蒸汽供給器供應(yīng)蒸汽。因此，蒸汽供給器可以為到腔中的蒸汽提供與滅菌介質(zhì)到腔中的常規(guī)入口相比的額外的路徑。生物有害廢料可以是包括感染性物質(zhì)的任何材料。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例，滅菌介質(zhì)可以是蒸汽和/或過熱水。因此，實現(xiàn)了低成本和容易控制的滅菌介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，滅菌介質(zhì)可以是福爾馬林和/或甲醛。因此，可以以與使用蒸汽或過熱水時相比更低的溫度和/或壓力提供滅菌介質(zhì)。
[0044]附圖摘要
[0045]現(xiàn)在將參照示出本發(fā)明的示例性實施例的隨附附圖更詳細地描述本發(fā)明的這些方面和其它方面，其中:
[0046]圖1是示意性地圖示滅菌設(shè)備的方塊圖；
[0047]圖2a是示例性排放系統(tǒng)的透視圖；
[0048]圖2b是圖2a中的排放系統(tǒng)的平面剖視圖；
[0049]圖3是圖示排放系統(tǒng)中閥特性的曲線圖；和
[0050]圖4是圖示示例性滅菌過程的曲線圖。

【具體實施方式】
[0051]在以下描述中，主要參照用于對腔內(nèi)物體進行滅菌的滅菌設(shè)備并且更特別參照被構(gòu)造成用于將流體排出腔外的排放系統(tǒng)來描述本發(fā)明。此外，參照對被包含在根據(jù)預(yù)定的滅菌過程的排放系統(tǒng)內(nèi)的比例閥的控制來描述本發(fā)明。
[0052]然而應(yīng)該說明，該描述絕不限制本發(fā)明的范圍，這同樣適用于，例如，具有根據(jù)預(yù)定的滅菌過程使用比例閥以將流體排出腔外的其它構(gòu)造的排放系統(tǒng)。
[0053]圖1圖示了用于使用滅菌介質(zhì)，諸如例如蒸汽的流體、過熱水、福爾馬林或甲醛，對物體進行滅菌的示例性滅菌設(shè)備I。滅菌設(shè)備I包括具有入口 3a和出口 3b的腔2、連接到入口 3a的蒸汽發(fā)生器4、連接到出口 3b的排放系統(tǒng)6、連接到排放系統(tǒng)6的真空系統(tǒng)8、連接到真空系統(tǒng)8的冷卻劑流10、連接到蒸汽發(fā)生器4和入口 3a的可控制入口 14以及連接到排放系統(tǒng)6、可控制入口 14、冷卻劑流10中的溫度傳感器16和腔2中的壓力傳感器18的控制單元12。蒸汽發(fā)生器4可以整體形成在滅菌設(shè)備1中或蒸汽發(fā)生器4可以被設(shè)置在滅菌設(shè)備1外部。
[0054]排放系統(tǒng)6被布置成用于能夠控制從腔2通過排放系統(tǒng)6的例如蒸汽的流體的排放，并且真空系統(tǒng)8被布置成用于從腔2抽空蒸汽并且使用冷卻劑流10冷凝被抽出的蒸汽。真空系統(tǒng)8可以包括諸如冷凝器的熱交換器。真空系統(tǒng)8可以包括諸如真空泵的泵。此外，真空系統(tǒng)8可以包括熱交換器和泵兩者，諸如冷凝器和真空泵兩者。
[0055]控制單元12控制從蒸汽發(fā)生器4經(jīng)由可控制入口 14到腔2內(nèi)的蒸汽流量，和從腔2經(jīng)由排放系統(tǒng)6到真空系統(tǒng)8的蒸汽的排放。如圖1所示，控制單元12接收來自溫度傳感器16的信號，所述溫度傳感器被布置成用于在冷卻劑流已經(jīng)被用于冷卻真空系統(tǒng)8中的流體之后檢測冷卻劑流10的溫度。因此，為了根據(jù)預(yù)定的滅菌方案提供到腔2的蒸汽入口或自腔2的蒸汽出口，控制單元12可以控制排放系統(tǒng)6和/或可控制入口 14，并且其中對冷卻劑流10的最大溫度進行抑制。例如，控制單元12可以使用接收自溫度傳感器16的信息以允許可控制入口 14讓蒸汽進入腔2中。類似地，控制單元12可以使用接收自溫度傳感器16的信息以允許排放系統(tǒng)6讓蒸汽/冷凝液離開腔2。控制單元12同時和/或隨后控制可控制入口 14和排放系統(tǒng)6的情況也是可能的。當(dāng)然，控制單元12可以接收除冷卻劑流10中的溫度外的其它信號作為輸入，諸如使用被布置成用于檢測腔內(nèi)的壓力2的壓力傳感器18所檢測到的腔2內(nèi)的壓力。
[0056]現(xiàn)在將更詳細地參照圖23描述排放系統(tǒng)6。圖23圖示了示例性排放系統(tǒng)6，其包括用于連接腔2的排放入口 60、用于連接到真空系統(tǒng)8的排放出口 62、連接排放入口 60和排放出口 62的第一導(dǎo)管64、被沿著第一導(dǎo)管64布置的比例閥66、與連接排放入口 60和排放出口 62的第一導(dǎo)管64分離的第二導(dǎo)管68、和沿著第二導(dǎo)管68布置的另外的閥70。如圖如所示，排放系統(tǒng)可以進一步包括用于連接額外的構(gòu)件的連接件72、74，諸如用于檢測腔2中和排放系統(tǒng)6中的不可凝氣體的空氣探測器(未示出)、或用于將蒸汽供應(yīng)進入腔2中用于對腔2內(nèi)的生物有害廢料進行滅菌的蒸汽供給器(未示出)。
[0057]圖26是排放系統(tǒng)6的一部分的平面剖視圖，其中示出了比例閥66的內(nèi)部。如圖26所示，比例閥66包括可移動部件80、致動器82、氣動空氣連接件83和閥控制單元84。此夕卜，在圖26中，示出了連接到第二導(dǎo)管68的另外的閥70。
[0058]可移動部件80限制通過第一導(dǎo)管64的流體流量作為從排放入口 60到排放出口62的流體流量?？梢苿硬考?0由致動器82和閥控制單元84控制。閥控制單元84以可移動部件80可以在關(guān)閉狀態(tài)和完全打開狀態(tài)之間移動的方式控制通過氣動空氣連接件83到致動器82和離開致動器82的氣流。第二導(dǎo)管68在圖％的圖示中被布置成平行于第一導(dǎo)管64，如此允許流體流量繞過比例閥66。通過第二導(dǎo)管68的流體流量由另外的閥70控制。另外的閥70可以是數(shù)字閥。
[0059]現(xiàn)在將更詳細地參照圖3描述比例閥66。圖3是示出閥開度軸)和可移動部件80的位置〈X軸)之間的關(guān)系的曲線圖。應(yīng)該理解，閥開度是由可移動部件80和如從排放入口 60到排放出口 62所示的第一導(dǎo)管64限定的開口。此外，應(yīng)該注意，可移動部件80的位置可以在比例閥66的關(guān)閉狀態(tài)(:3和完全打開狀態(tài)03之間移動。
[0060]如圖3所示，比例閥66具有以下特性，即當(dāng)比例閥66接近關(guān)閉狀態(tài)⑶時，可移動部件80的位置的給定改變導(dǎo)致閥開度的第一改變量。當(dāng)比例閥66接近完全打開狀態(tài)03時，可移動部件80的位置的相同改變導(dǎo)致閥開度的第二改變量。如曲線圖所示，第二改變量大于第一改變量。
[0061]這表示可以根據(jù)可移動部件80的位置不同地控制通過第一導(dǎo)管64的流體流量。例如，當(dāng)可移動部件80接近關(guān)閉狀態(tài)CS時，可移動部件80的位置改變將導(dǎo)致閥開度的相對較小的改變，表示即使在腔2內(nèi)和腔2外的壓差較大的情況下，對通過第一導(dǎo)管64的流量的精確控制是可能的。另一方面，當(dāng)可移動部件80接近完全打開狀態(tài)OS時，可移動部件80的位置的相同改變將導(dǎo)致閥開度的相對較大的改變，表示即使在腔2內(nèi)和腔2外的壓差較小的情況下，迅速排出腔2外是可能的。因此，具有如圖3所示的特性的比例閥66表示，當(dāng)比例閥66接近其關(guān)閉狀態(tài)SC時與當(dāng)比例閥66接近其完全打開狀態(tài)OS時相比，閥開度的改變的大小對可移動部件80的位置改變的依賴更少。
[0062]圖4是曲線圖，其通過圖示腔2內(nèi)的壓力P(Y軸)和時間t(X軸)之間的關(guān)系來圖示滅菌過程方案的示意圖示例。X軸在Iatm的腔壓處與Y軸交叉，表示在大氣壓之下的壓力在X軸以下。曲線圖中的實線表示由控制單元12控制的示例滅菌過程方案，并且粗虛線表示在經(jīng)由被比例閥66控制的排放系統(tǒng)6將流體排出腔2外到真空系統(tǒng)8的過程中壓力的理想減少，真空系統(tǒng)8包括例如冷凝器和/或真空泵。壓力的理想減少由根據(jù)歐洲標準EN285的上述滅菌方案表示。細虛線表示在使用具有一個或數(shù)個數(shù)字閥的常規(guī)排放系統(tǒng)將流體排出腔2a外的過程中壓力的特性。蒸汽被用作滅菌介質(zhì)并且真空系統(tǒng)8連接到類似于以上聯(lián)系圖1所述的冷卻劑流12。
[0063]圖4中的部分A表示其中空氣和蒸汽從腔2抽空并且其中蒸汽被部分引入腔2中的滅菌方案的部分。該部分由三段最小的實線表示，其中腔內(nèi)的壓力在其最低點P2、P4、P6處。在由曲線圖中從點Pl到點P2的范圍的實線表示的第一壓力減少過程中，通過使用例如真空泵僅將空氣從腔2中抽空。隨后，蒸汽被引入腔2中，提高腔2內(nèi)的壓力，這由從點P2到點P3的范圍的實線表示。然后，更多空氣和在之前的步驟中被引入的一些蒸汽從腔2中抽空，由從點P3到點P4的范圍的實線表示。引導(dǎo)蒸汽到腔2中并且隨后將空氣和/或蒸汽從腔2中抽空的這些步驟可以跟隨著一個或多個類似的步驟，例如通過從P4到P5和到P6的范圍的實線表示，直到大致沒有空氣存在于腔2內(nèi)。
[0064]當(dāng)大致沒有空氣存在于腔2內(nèi)時，更多蒸汽被引入腔2中，這由從點P6到點P7的范圍的實線表示。部分B (從點P7到點P8的范圍的實線)表示滅菌方案的部分，其中蒸汽已經(jīng)被引入腔2中并且腔2內(nèi)的溫度和壓力足夠高以對物體進行滅菌。滅菌溫度可以是例如在105°C和140°C之間的溫度，諸如121°C。例如，滅菌溫度可以是15分鐘內(nèi)121°C。
[0065]部分C表不滅菌方案的部分,其中蒸汽經(jīng)由使用比例閥66的排放系統(tǒng)6從腔2抽空到真空系統(tǒng)8。
[0066]如圖4中的放大視圖所示，對于具有使用數(shù)字閥的常規(guī)排放系統(tǒng)的滅菌設(shè)備，因為對通過排放系統(tǒng)的流體流量的非連續(xù)控制是可能的，因此在蒸汽被排出腔2外的過程中以逐步方式(細虛線)進行壓力減少。代替地，細虛線表示在關(guān)閉狀態(tài)和打開狀態(tài)之間交替的數(shù)字閥。該類型的閥特性通過一系列壓力下降D導(dǎo)致腔2內(nèi)的壓力減少。如圖4中的放大視圖所示，壓力下降D可以以偏離壓力的理想減少的壓力改變的速度降低腔內(nèi)的壓力。該壓力下降D可以導(dǎo)致以下后果，即可以損害腔內(nèi)的構(gòu)件和/或可以達到被包含在腔內(nèi)的打開容器中的流體的沸點并且流體可以濺落在腔內(nèi)。
[0067]通過采用可以根據(jù)可移動部件80的位置不同地控制流體流量的比例閥66，如上所述參照圖2和3，可以避免該壓力下降0。因此，如果比例閥66被用于排放系統(tǒng)6中，貝0壓力在蒸汽排出腔2外的過程中的減少可以符合實線指示的壓力的理想減少。
[0068]曲線最遠至右側(cè)的部分可以表示流體到腔外的排放由例如冷卻劑流10的溫度限制的處理方案，其中由從點？9到點？10的范圍的實線表示的處理方案偏離壓力的理想減少。如果冷卻劑流10的溫度接近其最大極限，則控制單元12可以通過溫度傳感器16檢測溫度并且控制比例閥66以減少第一導(dǎo)管64中的閥開度。因此，可以減少經(jīng)由排放系統(tǒng)6排出腔外到真空系統(tǒng)8的流體流量。因此，需要通過冷卻劑流10從真空系統(tǒng)8提取更少的能量，并且可以防止冷卻劑流10的溫度增加到最大極限之上。
[0069]另外，技術(shù)人員可以在根據(jù)對附圖、公開文件、和隨附的權(quán)利要求的研究來實踐權(quán)利要求的發(fā)明的過程中，理解和實現(xiàn)被公開的實施例的變化。例如，排放系統(tǒng)可以包括具有與本文呈現(xiàn)的特性不同的特性的比例閥，所述比例閥可以以不同的方式改變第一導(dǎo)管中的閥開度。
[0070]在權(quán)利要求中，詞"包括"不排除其它的元件或步驟，并且不定冠詞"3〃或"磯"不排除多個。在彼此不同的從屬權(quán)利要求中列舉的某些方法的純粹事實不表示不能有利地使用這些方法的結(jié)合。
【權(quán)利要求】
1.一種用于對物體進行滅菌的滅菌設(shè)備(I)，所述滅菌設(shè)備(I)包括: 腔(2)，所述腔用于接收將被滅菌的所述物體，所述腔(2)具有滅菌介質(zhì)入口(3a)和滅菌介質(zhì)出口 (3b)； 入口流量控制裝置(14)，所述入口流量控制裝置連接到所述滅菌介質(zhì)入口(3a)，以控制滅菌介質(zhì)至所述腔(2)的供給； 排放系統(tǒng)￠)，所述排放系統(tǒng)連接到腔(2)的所述滅菌介質(zhì)出口(3b)，用于流體從所述腔⑵的能夠控制的排放；和 控制單元(12)，所述控制單元連接到所述入口流量控制裝置(14)和所述排放系統(tǒng)(6)，并且被構(gòu)造成用于根據(jù)預(yù)定滅菌方案控制所述入口流量控制裝置(14)和所述排放系統(tǒng)⑶; 其中所述排放系統(tǒng)(6)包括: 排放入口(60)，所述排放入口連接到腔(2)的所述滅菌介質(zhì)出口(3b)； 排放出口(62)，所述排放出口連接到真空系統(tǒng)(8)，用于抽空腔⑵； 第一導(dǎo)管(64)，所述第一導(dǎo)管連接所述排放入口 ￠0)和所述排放出口 ￠2);和 比例閥(66)，所述比例閥沿著所述第一導(dǎo)管￠4)布置，所述比例閥￠6)能夠被所述控制單元(12)控制以根據(jù)控制參數(shù)和所述比例閥￠6)的閥開度之間的預(yù)定連續(xù)關(guān)系來部分地限制通過所述第一導(dǎo)管￠4)的流體流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滅菌設(shè)備(I)，進一步包括滅菌介質(zhì)提供裝置(4)，所述滅菌介質(zhì)提供裝置連接到所述滅菌介質(zhì)入口(3a)，用于向所述腔(2)提供滅菌介質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滅菌設(shè)備(I)，其中所述控制參數(shù)基于所述腔(2)內(nèi)的壓力。
4.根據(jù)先前的權(quán)利要求中的任一項所述的滅菌設(shè)備(I)，其中所述真空系統(tǒng)(8)被布置成用于使用冷卻劑流(10)來冷卻被抽出的流體，并且其中所述控制參數(shù)基于所述冷卻劑(10)的溫度。
5.根據(jù)先前的權(quán)利要求中的任一項所述的滅菌設(shè)備(I)，其中所述排放系統(tǒng)(6)進一步包括與連接所述排放入口 ￠0)和所述排放出口 ￠2)的所述第一導(dǎo)管￠4)分離的第二導(dǎo)管(68)，和沿著所述第二導(dǎo)管￠8)布置以允許控制通過所述第二導(dǎo)管￠8)的流量的另外的閥(70)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的滅菌設(shè)備(I)，其中所述第二導(dǎo)管(68)的橫截面實質(zhì)上小于所述第一導(dǎo)管￠4)的橫截面。
7.根據(jù)先前的權(quán)利要求中的任一項所述的滅菌設(shè)備(I)，其中所述比例閥￠6)包括可移動部件(80)和能夠控制的致動器(82)，該致動器連接到所述可移動部件(80)用于在關(guān)閉狀態(tài)和完全打開狀態(tài)之間控制所述可移動部件(80)的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滅菌設(shè)備(1)，其中所述比例閥￠6)被構(gòu)造成使得所述可移動部件(80)的位置在比例閥￠6)接近關(guān)閉狀態(tài)時的給定改變導(dǎo)致所述閥開度的第一改變量，并且所述可移動部件(80)的位置在比例閥￠6)接近完全打開狀態(tài)時的給定改變導(dǎo)致所述閥開度的第二改變量，所述第二改變量大于所述第一改變量。
9.根據(jù)先前的權(quán)利要求中的任一項所述的滅菌設(shè)備(I)，其中所述排放入口(60)、所述第一導(dǎo)管(64)、所述第二導(dǎo)管￠8)和所述排放出口 ￠2)被包含在鑄造歧管中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的滅菌設(shè)備(1)，其中比例閥￠6)連接到所述鑄造歧管。
11.根據(jù)先前的權(quán)利要求中的任一項所述的滅菌設(shè)備(I)，其中排放系統(tǒng)(6)進一步包括用于檢測不可凝氣體的空氣探測器。
12.根據(jù)先前的權(quán)利要求中的任一項所述的滅菌設(shè)備(I)，其中排放系統(tǒng)(6)進一步包括用于向腔(2)供應(yīng)蒸汽以對所述腔(2)內(nèi)的生物有害廢料進行滅菌的蒸汽供給器。
13.根據(jù)先前的權(quán)利要求中的任一項所述的滅菌設(shè)備(I)，其中所述滅菌介質(zhì)是蒸汽和/或過熱水。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項所述的滅菌設(shè)備(I)，其中所述滅菌介質(zhì)是福爾馬林和/或甲醛。
【文檔編號】A61L2/07GK104394894SQ201280073852
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月18日
【發(fā)明者】本奇·斯托貝格, 斯蒂芬·特勒德松 申請人:潔定滅菌器公司