Стерилизатор с трубчатым распылителем
Формула / Реферат
1. Стерилизатор, содержащий трубчатый распылитель, стерилизационную камеру и фиксирующее средство для удержания стерилизуемого изделия в заданном положении в камере, в котором трубчатый распылитель предназначен для ввода стерилизующего аэрозоля в стерилизационную камеру для дезинфекции изделия и содержит по меньшей мере одно отверстие для введения аэрозоля в стерилизационную камеру, которое выполнено с возможностью создания направленного потока аэрозоля по касательной по меньшей мере к части поверхности изделия.
2. Стерилизатор по п.1, в котором каждое отверстие для введения аэрозоля в камеру выполнено в виде сопла или снабжено трубкой для направления потока аэрозоля.
3. Стерилизатор по п.1 или 2, содержащий по меньшей мере два отверстия для введения аэрозоля в камеру, предпочтительно по меньшей мере четыре отверстия для введения аэрозоля в камеру.
4. Стерилизатор по любому из пп.1-3, в котором трубчатый распылитель содержит диаметрально противоположные парные отверстия для введения аэрозоля в камеру, так что первое отверстие направляет поток аэрозоля к одной стороне изделия, а второе отверстие направляет аэрозольный поток к другой стороне изделия.
5. Стерилизатор по п.4, в котором трубчатый распылитель имеет U-образную форму, предпочтительно содержит два, три или четыре разнесенных по вертикали отверстия для введения аэрозоля в камеру вдоль каждого плеча U-образного трубчатого распылителя или разделен на две ветви и предпочтительно имеет два, три или четыре разнесенных по вертикали отверстия для введения аэрозоля в камеру вдоль каждой ветви трубчатого распылителя.
6. Стерилизатор по любому из пп.1-5, в котором трубчатый распылитель выполнен из двух сопрягаемых взаимодействующих участков, например образован из канала, сопрягаемого с соответствующей прокладкой.
7. Стерилизатор по любому из пп.4-6, в котором диаметрально противоположные парные отверстия выполнены под углами, отличающимися друг от друга на 100-260°.
8. Стерилизатор по любому из пп.4-7, в котором диаметрально противоположные парные отверстия создают круговое движение аэрозоля, который перемещается вокруг изделия.
9. Стерилизатор по любому из пп.1-8, в котором минимальное расстояние между стерилизуемым изделием и трубчатым распылителем составляет менее 10 см, предпочтительно менее 7 см и наиболее предпочтительно менее 5 см.
10. Стерилизатор по любому из пп.1-9, который дополнительно содержит по меньшей мере один пассивный вентиляционный канал для выхода аэрозоля, расположенный выше центрального по вертикали положения камеры, или зажимное кольцо для герметичного захвата участка изделия в камере и предотвращения контакта изделия со стенками камеры.
11. Стерилизатор по любому из пп.1-10, в котором трубчатый распылитель и камера в сочетании выполнены с возможностью обеспечения вихревого аэрозольного потока и стерилизуемое изделие располагается в центральном участке вихревого аэрозольного потока.
Текст
Предложен стерилизатор, который содержит трубчатый распылитель, стерилизационную камеру и фиксирующее средство для удержания стерилизуемого изделия в заданном положении в камере, причем трубчатый распылитель предназначен для ввода стерилизующего аэрозоля в стерилизационную камеру для дезинфекции изделия и содержит по меньшей мере одно отверстие для введения аэрозоля в стерилизационную камеру, которое выполнено с возможностью создания направленного потока аэрозоля по касательной по меньшей мере к части поверхности изделия.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: СЭЙБЭН ВЕНЧЕРЗ ПТИ ЛИМИТЕД Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к стерилизаторам, имеющим трубчатый распылитель, для управления потоком аэрозоля заданным образом. Изобретение описано, прежде всего, в отношении введения стерилизующего аэрозоля в закрытую стерилизационную камеру для стерилизации медицинских изделий, таких как ультразвуковые датчики, хотя должно быть понятно, что оно не ограничивается таким применением. Предшествующий уровень техники Любое рассмотрение предшествующего уровня техники в описании никоим образом нельзя рассматривать как признание факта, что такой предшествующий уровень техники широко известен или является частью общего знания в данной области. Стерилизаторы используются в медицинской, пищевой и упаковочной промышленности для уничтожения и таким образом предотвращения передачи переносимых возбудителей, таких как споры, грибы и бактерии. В типичном стерилизаторе в стерилизационной камере создается ряд физических условий,при которых эффективно уничтожаются почти все переносимые возбудители. Контакт изделий, требующих стерилизации, со стерилизующими аэрозолями является одним из известных методов стерилизации. Традиционный аэрозольный стерилизатор содержит стерилизационную камеру с впускным клапаном для аэрозоля и выпускным клапаном для аэрозоля, аэрозольный генератор(обычно ультразвуковой распылитель), сообщающийся с камерой через впускной клапан, и вентилятор,расположенный перед аэрозольным генератором и сообщающийся с ним. При работе стерилизуемое изделие помещается в камеру, которая затем герметично закрывается. Впускной клапан для аэрозоля открыт, а выпускной клапан для аэрозоля закрыт. При включении вентилятора создается газовый поток через или мимо аэрозольного генератора в камеру. Пассивный клапан в стерилизационной камере позволяет выровнять давление до требуемого, чтобы обеспечить поступление и выход газа внутрь и наружу из стерилизационной камеры. Затем аэрозольный генератор, содержащий требуемое стерилизующее вещество, приводится в действие, направляя большое количество маленьких капелек стерилизующего вещества в газовый поток. Капельки увлекаются газовым потоком с образованием аэрозоля, который перемещается в стерилизационную камеру. Концентрация стерилизующего вещества в аэрозольном потоке может регулироваться путем изменения или расхода газа в газовом потоке,производительности аэрозольного генератора или концентрации используемого жидкого стерилизующего вещества. Часть потока может проходить через пассивный вентиляционный канал, позволяя стерилизационной камере иметь приблизительно комнатное давление. Эта пассивная система может включать в себя канал для выведения потока наружу мимо каталитических элементов, реагирующих со стерилизующим веществом и разрушающих стерилизующее вещество до более безопасного химического вещества, пригодного для утилизации. После некоторого периода времени вентилятор и аэрозольный генератор выключаются, и впускной клапан для воздуха закрывается, таким образом, завершая фазу подачи стерилизующего вещества. Потом выходной клапан открывается, и аэрозоль активно удаляется, обычно посредством насоса, который откачивает аэрозоль и пар из стерилизационной камеры с высокой скоростью. Система удаления может включать в себя канал для потока между стерилизационной камерой и наружным воздухом мимо каталитических элементов, реагирующих со стерилизующим веществом и разрушающих стерилизующее вещество до более безопасного химического вещества, пригодного для утилизации. Пассивный вентиляционный канал обеспечивает возможность поступления свежего воздуха в стерилизационную камеру из наружного воздуха. В целом желательно, чтобы полное время цикла стерилизации было как можно короче. Короткое время повторной обработки увеличивает количество использований стерилизуемого изделия в течение данного периода, что, в свою очередь, увеличивает возможное число пациентов за день. В случае, когда стерилизуемое изделие является дорогим медицинским устройством, короткое время цикла может привести к существенной экономии финансов для учреждений здравоохранения. Одно из ограничений при использовании аэрозольного стерилизатора состоит в том, что для получения необходимого уровня снижения количества микроорганизмов за короткое время стерилизации требуется высокая концентрация (т.е. высокая плотность аэрозоля) стерилизующего аэрозоля. Во время стерилизации высокая концентрация стерилизующего аэрозоля вызывает слияние капелек на поверхности изделия. Это может, в частности, часто иметь место на участке изделия, на который действует прямой аэрозольный поток из входного отверстия камеры. Это может также привести к многослойному образованию бактериальных эндотоксинов подобно поглощению на поверхности стерилизуемого изделия. Слившиеся и поглощенные капельки могут трудно удаляться с изделия в конце процесса стерилизации. Большие уровни остаточного стерилизующего вещества, оставленного на стерилизуемом изделии, могут быть вредными для обслуживающего персонала и пациентов и, по существу, нежелательны в полностью автоматизированном стерилизующем устройстве. Несмотря на то что остаточное стерилизующее вещество может быть удалено путем смывания, это дорогостоящее дополнение к автоматизированному стерилизующему устройству и требует подачи сте-1 019925 рильной воды и источников свежей воды, что не всегда легко осуществимо. Альтернативно, также нежелательно иметь отмытые вручную персоналом изделия, поскольку при этом требуется использование безопасного устройства, которое может быть дорогим (такое как вытяжное устройство), может потребовать драгоценного времени и пространства и, кроме того, увеличивает риск опасного контакта стерилизующего вещества с обслуживающим персоналом или пациентом. Фаза мойки также требует последующей фазы сушки, которая значительно увеличивает длительность цикла обработки. В традиционном стерилизаторе аэрозоль обычно вводится в стерилизационную камеру в единственном месте через единственное входное отверстие камеры. В результате обычно частицы аэрозоля стремятся распределиться от этого единственного места веерообразно. Большее количество капелек контактирует со стерилизуемым изделием в месте вблизи входного отверстия для аэрозоля и контактирует с изделием при более высокой скорости, что приводит к обрызгиванию поверхности и образованию конденсата. Аналогично, более дальние от входного отверстия для аэрозоля участки стерилизуемого изделия могут получить меньшую дозу аэрозоля. В таких случаях для гарантированной стерилизации всего изделия становится необходимо увеличить общую дозу стерилизующего вещества для компенсации на участках изделия, которые могут получить меньшую дозу. Увеличение дозы стерилизующего вещества может быть достигнуто путем увеличения времени стерилизации или увеличения количества стерилизующего вещества, поданного за данное время. Оба способа могут усилить эффект разбрызгивания и конденсации в участках, близких к единственному входному отверстию камеры. Один способ уменьшения уровня конденсации и разбрызгивания вблизи входного отверстия состоит в перемещении стерилизуемого изделия дальше от входного отверстия, позволяя лучшее рассеивание перед контактом с изделием. Однако для больших расстояний требуются большие стерилизационные камеры и это нежелательно по ряду причин. Из-за пространственных ограничений во многих учреждениях здравоохранения желательно, чтобы стерилизаторы были как можно меньше и при этом сохраняли возможность размещения стерилизуемого изделия. Маленькие стерилизационные камеры также выгодны, поскольку они заполняются стерилизующим веществом и очищаются быстрее, чем большие камеры. Однако маленькая стерилизационная камера затрудняет введение аэрозоля в камеру, обеспечивая при этом контакт аэрозоля с изделием равномерно распределенным образом. Поддержание равномерного аэрозольного распределения в стерилизационной камере важно для обеспечения равномерной стерилизации стерилизуемого изделия. После введения в стерилизационную камеру капельки аэрозоля из-за силы тяжести стремятся упасть, что приводит к большей концентрации аэрозоля у дна камеры, чем в верхней части камеры. С целью равномерного распределения сверху донизу для обеспечения подъема капелек может применяться большой расход аэрозоля. В этом случае газовый поток перемещается в восходящем направлении быстрее, чем происходит падение капелек. Обратная сторона использования такого способа состоит в том, что используемые скорости газового потока приводят к более высоким скоростям капелек меньшего размера, и поскольку обычно имеется большой разброс размеров капелек в аэрозоле, трудно оптимизировать такую систему. Кроме того, более мелкие капельки и капельки, имеющие большую скорость, могут сталкиваться с изделием, сливаясь на его поверхности, таким образом, затрудняя удаление остаточного стерилизующего вещества. Использование плотного аэрозоля является желательным, поскольку оно обеспечивает быструю стерилизацию, которая, в свою очередь, обеспечивает короткие циклы стерилизации. Однако на практике плотные аэрозоли склонны к конденсации. Стерилизаторы предшествующего уровня техники часто требуют шумного, большого и дорогого устройства для удаления конденсата наиболее эффективным, в смысле времени, способом. Таким образом, в стерилизаторах предшествующего уровня техники для предотвращения конденсации плотность аэрозоля должна быть ограничена, что означает, что не могут проводиться короткие циклы стерилизации. Соответственно, существует потребность в создании улучшенных способов подачи аэрозоля в стерилизационную камеру, в частности маленькую камеру, таким образом, чтобы аэрозоль подавался на стерилизуемое изделие равномерно и с относительно низкой скоростью для минимизации возможности конденсации. Сущность изобретения Такая задача улучшенной подачи аэрозоля в стерилизационную камеру была решена за счет создания стерилизатора, который согласно изобретению содержит трубчатый распылитель, стерилизационную камеру и фиксирующее средство для удержания стерилизуемого изделия в заданном положении в камере, в котором трубчатый распылитель предназначен для ввода стерилизующего аэрозоля в стерилизационную камеру для дезинфекции изделия и содержит по меньшей мере одно отверстие для введения аэрозоля в стерилизационную камеру, которое выполнено с возможностью создания направленного потока аэрозоля по касательной по меньшей мере к части поверхности изделия. Предпочтительно каждое отверстие для введения аэрозоля в камеру выполнено в виде сопла или снабжено трубкой для направления потока аэрозоля. Стерилизатор может содержать по меньшей мере два отверстия для введения аэрозоля в камеру,предпочтительно по меньшей мере четыре отверстия для введения аэрозоля в камеру. Предпочтительно трубчатый распылитель содержит диаметрально противоположные парные отверстия для введения аэрозоля в камеру, так что первое отверстие направляет поток аэрозоля к одной стороне изделия, а второе отверстие направляет аэрозольный поток к другой стороне изделия. Предпочтительно трубчатый распылитель имеет U-образную форму, предпочтительно содержит два, три или четыре разнесенных по вертикали отверстия для введения аэрозоля в камеру вдоль каждого плеча U-образного трубчатого распылителя или разделен на две ветви и предпочтительно имеет два, три или четыре разнесенных по вертикали отверстия для введения аэрозоля в камеру вдоль каждой ветви трубчатого распылителя. Предпочтительно трубчатый распылитель выполнен из двух сопрягаемых взаимодействующих участков, например образован из канала, сопрягаемого с соответствующей прокладкой. Предпочтительно диаметрально противоположные парные отверстия выполнены под углами, отличающимися друг от друга на 100-260. Предпочтительно диаметрально противоположные парные отверстия создают круговое движение аэрозоля, который перемещается вокруг изделия. Предпочтительно минимальное расстояние между стерилизуемым изделием и трубчатым распылителем составляет менее 10 см, предпочтительно менее 7 см и наиболее предпочтительно менее 5 см. Стерилизатор может дополнительно содержать по меньшей мере один пассивный вентиляционный канал для выхода аэрозоля, расположенный выше центрального по вертикали положения камеры, или зажимное кольцо для герметичного захвата участка изделия в камере и предотвращения контакта изделия со стенками камеры. Предпочтительно трубчатый распылитель и камера в сочетании выполнены с возможностью обеспечения вихревого аэрозольного потока и стерилизуемое изделие располагается в центральном участке вихревого аэрозольного потока. Термины "стерилизация" и "дезинфекция" при использовании в настоящем описании могут использоваться взаимозаменяемым образом и также подразумевают включение в себя прочих уровней уничтожения микроорганизмов, включая, но без ограничения, стерилизацию и дезинфекцию низкого и высокого уровня. Аэрозоль представляет собой большое количество дискретных частиц, взвешенных в газе. Когда газ направляется потоком или струей, частицы увлекаются газом и перемещаются в целом связным способом вокруг средней траектории. Однако существует некоторое количество частиц, которые следуют по траекториям, отклоняющимся от средней траектории. Чем значительнее любая такая траектория отклоняется от средней траектории, тем меньше число частиц, следующих по такой траектории. Кроме того,чем дальше группа частиц аэрозоля удаляется от общего источника, тем больше они рассеиваются. Специалистам в данной области техники хорошо известна такая дисперсионная закономерность и будет понятно, что в том случае, когда аэрозольный поток характеризуется как "прямой", "направленный", "направленный по касательной" или т.п., имеется в виду средняя траектория, проходимая капельками. При указанных обстоятельствах в отношении аэрозольного потока в целом специалист в данной области техники будет интерпретировать термины "прямой", "направленный", "направленный по касательной" и т.п. как "по существу прямой", "по существу направленный", "по существу направленный по касательной" и т.д. Краткое описание чертежей Далее изобретение будет пояснено более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: фиг. 1 - вид стерилизатора, включающего в себя трубчатый распылитель согласно настоящему изобретению; фиг. 2 - стерилизатор, включающий в себя трубчатый распылитель согласно настоящему изобретению, в который для стерилизации помещен ультразвуковой датчик; фиг. 3 - увеличенный вид фиг. 2 с удаленной для ясности дверцей стерилизатора; фиг. 4 - увеличенный вид входного отверстия камеры, расположенного на трубчатом распылителе; фиг. 5 - вид в разрезе газового потока из трубчатого распылителя; фиг. 6 - вид в разрезе газового потока из трубчатого распылителя в камере, по существу, круглого сечения; фиг. 7 - вид в разрезе газового потока из одностороннего трубчатого распылителя; фиг. 8 - вид в разрезе газового потока из одностороннего трубчатого распылителя в камере, по существу, круглого сечения; фиг. 9 - вид в разрезе газового потока из смещенного трубчатого распылителя в камере, по существу, круглого сечения; фиг. 10 - вид в разрезе газового потока из одностороннего трубчатого распылителя в камере, по существу, круглого сечения, показывающий вихревое разделение капелек аэрозоля в зависимости от импульса. Описание Настоящее изобретение обеспечивает средство для создания и поддержания плотного и равномерного распределения аэрозоля в стерилизационной камере, незначительно большей стерилизуемого изделия или изделий, уменьшающее конденсацию на поверхности изделия. Это достигается путем направления аэрозоля по касательной к стерилизуемому изделию. Направленный по касательной поток уменьшает вероятность конденсации при высоких скоростях аэрозоля путем использования отклонения капелек. Было замечено, что капельки с меньшей вероятностью будут задерживаться на поверхности, если они войдут с ней в контакт под малым углом, по сравнению с контактом с изделием при перпендикулярной подаче. Конфигурация трубчатого распылителя по настоящему изобретению также обеспечивает более длинную траекторию перемещения капелек аэрозоля, обеспечивая возможность более полного рассеивания аэрозоля до достижения контакта с изделием, таким образом, улучшая распределение аэрозоля в стерилизационной камере. Обеспечение более длинной траектории перемещения позволяет аэрозолю снизить скорость перед вхождением в контакт с изделием, таким образом, уменьшая вероятность конденсации. Смещенный характер входных отверстий камеры также позволяет поместить их очень близко к изделию без угрозы образования конденсата на поверхности изделия, таким образом, способствуя уменьшению размеров стерилизационной камеры. Путем использования многочисленных входных отверстий для стерилизующего вещества возможно добиться более равномерного распределения аэрозоля в стерилизационной камере. Путем управления расходом аэрозоля, поступающего в стерилизационную камеру, может поддерживаться одинаковая концентрация аэрозоля по высоте камеры. Оптимальный расход составляет от однократного до трехкратного объема камеры в минуту. Использование более высокого расхода может привести к конденсации на поверхности изделия, а более низкий расход не обеспечивает скорость газа,достаточную, чтобы позволить капелькам преодолевать эффекты гравитации. Предпочтительно входные отверстия для аэрозоля направлены друг от друга таким образом, чтобы направление потока из каждой пары входных отверстий отличалось на величину от 100 до 260. Это обеспечивает движение аэрозоля внутри камеры, которое происходит вокруг стерилизуемого изделия и которое в значительной степени направлено параллельно или по касательной к поверхностям стерилизуемого устройства. Входные отверстия необязательно должны быть парными, то есть располагаться на одной и той же вертикальной плоскости, но могут быть смещены по вертикали. Сопла могут также располагаться таким образом, чтобы они чередовались относительно стороны изделия, к которой они направлены. Направленного по касательной потока можно также добиться путем смещения трубчатого распылителя или трубчатых распылителей от центральной оси камеры. Дополнительно, такое направленное по касательной движение обеспечивает средство для разделения больших и маленьких капелек. Большие капельки имеют более высокий линейный импульс и большую вероятность столкнуться с нагретой стенкой камеры, чем быть увлеченными внутрь газового потока к стерилизуемому изделию. Это уменьшает возможность столкновения больших капелек и их конденсации на изделии. Обеспечение в значительной степени обтекаемой формы камеры может способствовать вихревому типу движения, т.е. путем скругления углов камеры для недопущения разрушения вихря. Таким образом, может быть достигнуто вихревое разделение капелек. Можно нагреть стенки камеры до 40-80C для быстрого испарения любых капелек, которые могут конденсироваться на стенках камеры в результате процесса разделения, таким образом, уменьшая вероятность вхождения человека в контакт со сконденсированным стерилизующим веществом на любой стадии. Предполагается, что наиболее выгодно наличие сочетания вихревого разделения капелек и нагревания стенок камеры. Большие капельки контактируют со стенками камеры и испаряются, таким образом,удаляя оставшиеся капельки со стенок камеры, уменьшая вероятность контакта обслуживающего персонала с опасным стерилизующим веществом. Изобретение ниже описано со ссылкой на чертежи. На фиг. 1 показан стерилизатор 1, содержащий стерилизационную камеру 2, в которой размещен трубчатый распылитель 3. Камера 2 содержит задний участок 4, помещенный в корпус стерилизатора 5. Камера также имеет передний участок 6, сопрягаемым образом расположенный в корпусе. Закрывание дверцы 7 сводит вместе передний и задний участки камеры. Закрывание дверцы приводит к сопряжению передней части камеры с задней частью камеры для герметизации стерилизационной камеры. На фиг. 2 стерилизационная камера 2 выполнена с возможностью размещения удлиненного датчика, например ультразвукового датчика 10, который вводится в открытую камеру и герметично удерживается с помощью зажимного кольца 11 таким образом, что головка датчика 12 не контактирует ни с одной поверхностью. Когда дверца камеры 7 закрыта и ультразвуковой датчик 10 находится на месте, герме-4 019925 тичная камера содержит подвешенный внутри датчик 10. Рабочие поверхности датчика не контактируют ни с какой поверхностью. Хотя зажимное кольцо 11 показано как фиксирующее средство для размещения изделия таким образом, чтобы принимать направленный по касательной поток для удержания изделия (такого как ультразвуковой датчик) в положении, при котором на него будет действовать только направленный по касательной аэрозольный поток, а не прямой аэрозольный поток из трубчатого распылителя, могут использоваться любые подходящие средства, такие как скобки, установочные штифты, зажимы и т.д. Таким образом, трубчатый распылитель направляет аэрозоль в пустое пространство вокруг изделия, а не непосредственно на изделие. Предпочтительно изделие подвешивается в камере, которая является как можно более малой относительно стерилизуемого изделия, например, предпочтительно, если расстояние между датчиком 10 и стенкой камеры 2 или трубчатым распылителем 8 составляет менее нескольких сантиметров. На фиг. 3 показан стерилизатор со снятой дверцей 7. Герметичная стерилизационная камера 2 нагрета перед использованием вместе с трубчатым распылителем 8. Затем включается непоказанный вентилятор, сообщающийся с входными отверстиями 13 и 14 (фиг. 1) трубчатого распылителя. Воздух проходит в трубчатый распылитель через входные отверстия 13 и 14 и поступает в трубчатый распылитель. Воздушный поток выходит из трубчатого распылителя через входные отверстия 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 и 22 камеры и входит в стерилизационную камеру. В данном варианте трубчатый распылитель 8 представляет собой непрерывную трубку квадратного сечения, но он может иметь любое сечение с множеством входных отверстий для подачи стерилизующего вещества в камеру. Трубчатый распылитель имеет,по существу, U-образную форму, и его верхний участок представляет собой параллельные плечи 23 и 24,которые разнесены друг от друга дальше, чем нижний участок параллельных плечей 25 и 26. Как только желательные условия для потока достигнуты, включается ультразвуковой распылитель(не показан), который расположен между вентилятором и стерилизационной камерой 2. Стерилизующая жидкость, наиболее типично перекись водорода, подается в распылитель и распыляется. Аэрозоль выходит из распылителя и соединяется с воздушным потоком. Затем аэрозоль перемещается по той же самой траектории, что и воздушный поток, предпочтительно по короткой траектории, к входным отверстиям 13 и 14 трубчатого распылителя в верхней части трубчатого распылителя. Поскольку аэрозоль находится под положительным давлением, создаваемым вентилятором, и поскольку камера имеет пассивные выходные вентиляционные каналы 27 и 28 для выравнивания давления воздуха, аэрозоль проходит через трубчатый распылитель 8, выходит из входных отверстий 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 и 22 камеры и направляется в стерилизационную камеру 2. Обычный аэрозоль, образованный в распылителе, содержит распределение аэрозольных частиц по размеру. Хотя средний размер частицы или средний массовый аэродинамический диаметр можно регулировать, и разброс размеров частиц может быть уменьшен путем изменения условий распыления, сами частицы неизбежно имеют разброс по диапазону размеров. Трубчатый распылитель 8 предпочтительно нагревается при температуре, достаточной для обеспечения испарения с капелек, частицы аэрозоля становятся несколько меньшими, когда они проходят через трубчатый распылитель 8. Частицы, выходящие из трубчатого распылителя через первые входные отверстия 15 и 16 камеры, наиболее близкие входные отверстия, имеют средний массовый аэродинамический диаметр незначительно меньше, чем те частицы, которые входят в трубчатый распылитель через входные отверстия 13 и 14 трубчатого распылителя. Однако частицы, которые выходят из трубчатого распылителя через входные отверстия 21 и 22 камеры, расположенные дистально по отношению к входному отверстию трубчатого распылителя, провели более длительное время в трубчатом распылителе 8 и подверглись испарению, в результате уменьшен размер частиц. В результате указанный диаметр этих частиц уменьшен по сравнению с их начальным размером. Это происходит независимо от начального размера частиц. Таким образом, поскольку входные отверстия камеры удалены дальше от входного отверстия трубчатого распылителя, размер капелек, выходящих из этого входного отверстия, уменьшен. Т.е. размер частицы аэрозоля на выходе 21, 22 меньше размера частицы аэрозоля на выходе 19, 20, меньше размера частицы аэрозоля на выходе 17, 18, меньше размера частицы аэрозоля на выходе 15, 16. Температура капелек, когда они выходят из трубчатого распылителя, увеличивается в зависимости от количества времени, проведенного в трубчатом распылителе. Например, капельки, входящие в камеру 2 через входные отверстия 21 и 22 камеры, не только меньше, чем капельки, выходящие через входные отверстия 15 и 16 камеры, но они также имеют более высокую температуру. Образовавшиеся в результате маленькие капельки стремятся перемещаться вверх, особенно в результате течения воздуха к пассивным выходным вентиляционным каналам 27 и 28 в верхней части камеры. Однако трубчатый распылитель все равно будет работать, если пассивный выходной вентиляционный канал расположен в камере в другом месте, в том числе на дне стерилизационной камеры 2. Таким образом, в настоящем изобретении скорость капелек аэрозоля в камере довольно мала. Это выгодно, поскольку высокоскоростные капельки имеют тенденцию брызгать на поверхности, приводя в некоторых случаях к неравномерному накоплению стерилизующего вещества. Значительное накопление капелек является проблемой, поскольку это означает, что изделие требует более длительного времени сушки или существует увеличенный риск оставления на изделии остатков материала. Остаточное стерилизующее вещество, такое как перекись, может быть опасным для пользователей или пациентов. Для дополнительного уменьшения скорости капелек входные отверстия камеры, как показано на фиг. 4, выполнены в форме трубочек 29 или сопел, имеющих отверстие 30, смещенное от центра, что приводит к тому, что аэрозоль направляется не на стерилизуемый объект. В настоящем изобретении аэрозоль направляется к боковой поверхности ультразвукового датчика. Это показано на фиг. 5, которая представляет собой горизонтальное сечение камеры. Газовый поток 31 а и 31b располагается с обеих сторон плоскости 32, заданной трубчатым распылителем 8. Сопла 29 и выходные отверстия 30 вызывают отклонение потока от плоскости 32 под углом таким образом, чтобы вступать в контакт с датчиком 10 только под малым углом или по касательной. На фиг. 6 показана конструкция камеры 2, имеющей, по существу, круглое сечение. Стенка камеры 2 вызывает циркуляцию газовых потоков 33 а и 33b обтекающим образом у стенки камеры. Таким образом, капельки направляются в пустое пространство в камере 2 вокруг поверхностей датчика 10, а не на сам датчик. Таким образом, капельки входят в камеру 2 со скоростью, но из-за более длинной траектории капелек они имеют возможность снизить скорость и затем рассеяться по камере (большие капельки вниз,маленькие капельки - вверх) до контакта с датчиком 10 на низкой скорости. Большие капельки будут стремиться к более прямолинейной траектории, с меньшим завихрением внутрь. Соответственно, траектория более крупных частиц приводит их в контакт со стенкой камеры 2, которая нагрета и, следовательно, вызывает испарение больших капелек. На фиг. 5 и 6 представлена камера в увеличенном и упрощенном для ясности виде. Предпочтительно камера 2 насколько возможно точно соответствует форме изделия. Хотя в камере должно быть достаточно места для обеспечения потери скорости аэрозоля, в остальном камера имеет насколько практически возможно маленькие размеры. На фиг. 7 представлено горизонтальное сечение конструкции трубчатого распылителя, в котором аэрозоль вводится только с одной стороны. Газовый поток 31b направлен с одной стороны плоскости 32,заданной трубчатым распылителем 8. Сопла 29 и выходные отверстия 30 вызывают удаление потока от плоскости 32 под углом, так что они контактируют с датчиком 10 только под малым углом или по касательной. На фиг. 8 представлена конструкция, подобная изображенной на фиг. 6, но в которой трубчатый распылитель расположен только с одной стороны камеры. Единственное входное отверстие камеры может использоваться, как показано на чертеже, и выполнено таким образом, что поток направлен по касательной к поверхности объекта (обычно объект известной заданной формы) в камере. Для создания вихревого потока достаточно единственного входного отверстия камеры. Стенка камеры 2 по-прежнему направляет газовый поток 33b для циркуляции обтекающим образом около стенки камеры. Таким образом,капельки направляются в пустое пространство в камере 2 вокруг поверхностей датчика 10, а не непосредственно на датчик. Таким образом, капельки входят в камеру 2 на скорости, но из-за более длинной траектории капелек они имеют возможность снизить скорость и затем рассеяться по камере (большие капельки вниз, маленькие капельки вверх) до их контакта с датчиком 10 на низкой скорости. Направленный по касательной поток может также быть обеспечен при наличии трубчатого распылителя или распылителей, смещенных от центральной оси камеры. На фиг. 9 представлено размещение распылителя 8 со смещением относительно оси 32. В таком случае нет необходимости, чтобы трубка 29 направляла поток от изделия. Данная конфигурация сохраняет направленный по касательной к изделию поток 33b и обеспечивает разделение вихря. На фиг. 10 представлена конфигурация, подобная фиг. 8, но она иллюстрирует в упрощенной форме различные траектории, проходимые капельками различного размера. Капельки меньшего размера следуют за газовым потоком по камере, как показано траекторией 34. Большие капельки имеют более высокий линейный импульс, чем меньшие капельки, когда они выходят из трубчатого распылителя 8. Самые большие капельки будут иметь наиболее линейную траекторию 35, которая приводит их к столкновению со стенкой камеры 2 в точке 36. Поскольку камера нагрета, большие капельки испаряются. Таким образом, завихрение является средством разделения и выборочного удаления больших капелек из камеры. Более того, плотный аэрозоль капелек меньшего размера, таким образом, может использоваться для стерилизации. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Стерилизатор, содержащий трубчатый распылитель, стерилизационную камеру и фиксирующее средство для удержания стерилизуемого изделия в заданном положении в камере, в котором трубчатый распылитель предназначен для ввода стерилизующего аэрозоля в стерилизационную камеру для дезинфекции изделия и содержит по меньшей мере одно отверстие для введения аэрозоля в стерилизационную камеру, которое выполнено с возможностью создания направленного потока аэрозоля по касательной по меньшей мере к части поверхности изделия. 2. Стерилизатор по п.1, в котором каждое отверстие для введения аэрозоля в камеру выполнено в виде сопла или снабжено трубкой для направления потока аэрозоля. 3. Стерилизатор по п.1 или 2, содержащий по меньшей мере два отверстия для введения аэрозоля в камеру, предпочтительно по меньшей мере четыре отверстия для введения аэрозоля в камеру. 4. Стерилизатор по любому из пп.1-3, в котором трубчатый распылитель содержит диаметрально противоположные парные отверстия для введения аэрозоля в камеру, так что первое отверстие направляет поток аэрозоля к одной стороне изделия, а второе отверстие направляет аэрозольный поток к другой стороне изделия. 5. Стерилизатор по п.4, в котором трубчатый распылитель имеет U-образную форму, предпочтительно содержит два, три или четыре разнесенных по вертикали отверстия для введения аэрозоля в камеру вдоль каждого плеча U-образного трубчатого распылителя или разделен на две ветви и предпочтительно имеет два, три или четыре разнесенных по вертикали отверстия для введения аэрозоля в камеру вдоль каждой ветви трубчатого распылителя. 6. Стерилизатор по любому из пп.1-5, в котором трубчатый распылитель выполнен из двух сопрягаемых взаимодействующих участков, например образован из канала, сопрягаемого с соответствующей прокладкой. 7. Стерилизатор по любому из пп.4-6, в котором диаметрально противоположные парные отверстия выполнены под углами, отличающимися друг от друга на 100-260. 8. Стерилизатор по любому из пп.4-7, в котором диаметрально противоположные парные отверстия создают круговое движение аэрозоля, который перемещается вокруг изделия. 9. Стерилизатор по любому из пп.1-8, в котором минимальное расстояние между стерилизуемым изделием и трубчатым распылителем составляет менее 10 см, предпочтительно менее 7 см и наиболее предпочтительно менее 5 см. 10. Стерилизатор по любому из пп.1-9, который дополнительно содержит по меньшей мере один пассивный вентиляционный канал для выхода аэрозоля, расположенный выше центрального по вертикали положения камеры, или зажимное кольцо для герметичного захвата участка изделия в камере и предотвращения контакта изделия со стенками камеры. 11. Стерилизатор по любому из пп.1-10, в котором трубчатый распылитель и камера в сочетании выполнены с возможностью обеспечения вихревого аэрозольного потока и стерилизуемое изделие располагается в центральном участке вихревого аэрозольного потока.
МПК / Метки
МПК: A61L 2/22
Метки: стерилизатор, трубчатым, распылителем
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/13-19925-sterilizator-s-trubchatym-raspylitelem.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Стерилизатор с трубчатым распылителем</a>