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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201280073852.2 (22)申请日 2012.06.18 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 104394894 A (43)申请公布日 2015.03.04 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.12.09 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2012/061610 2012.06.18 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/189515 EN 2013.12.27 (73)专利权人 洁定灭菌器公司 地址 瑞典耶廷厄 (72)。
2、发明人 本奇斯托贝格 斯蒂芬特勒德松 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 顾玉莲 (51)Int.Cl. A61L 2/07(2006.01) (56)对比文件 JP 2010259482 A,2010.11.18,说明书第 0026-0034， 0041段、 附图1. 审查员 马博静 (54)发明名称 用于灭菌设备的排放系统 (57)摘要 本发明涉及一种用于对物体进行灭菌的灭 菌设备(1)， 所述灭菌设备(1)包括： 腔(2)， 所述 腔用于接收将被灭菌的所述物体， 所述腔(2)具 有灭菌介质入口(3a)和灭菌介质出口(3b)； 入口 流量控制装。
3、置(14)， 所述入口流量控制装置连接 到所述灭菌介质入口(3a)， 以控制灭菌介质至所 述腔(2)的供给； 排放系统(6)， 所述排放系统连 接到腔(2)的所述灭菌介质出口(3b)用于控制流 体从所述腔(2)的排放； 和控制单元(12)， 所述控 制单元连接到所述入口流量控制装置(14)和所 述排放系统(6)， 并且被构造成用于根据预定灭 菌方案控制所述入口流量控制装置(14)和所述 排放系统(6)； 其中所述排放系统(6)包括： 排放 入口(60)， 所述排放入口连接到腔(2)的所述灭 菌介质出口(3b)； 排放出口(62)， 所述排放出口 连接到真空系统(8)用于抽空腔(2)； 第一导管。
4、 (64)， 所述第一导管连接所述排放入口(60)和所 述排放出口(62)； 和比例阀(66)， 所述比例阀被 沿着所述第一导管(64)布置， 所述比例阀(66)能 够被所述控制单元(12)控制以根据控制参数和 所述比例阀(66)的阀开度之间的预定连续关系 来部分地限制通过所述第一导管(64)的流体流 量。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 104394894 B 2017.04.26 CN 104394894 B 1.一种用于对物体进行灭菌的灭菌设备(1)， 所述灭菌设备(1)包括： 腔(2)， 所述腔用于接收将被灭菌的所述物体， 所述腔(2)具有灭菌介质入口(3a)和灭 菌介质出。
5、口(3b)； 入口流量控制装置(14)， 所述入口流量控制装置连接到所述灭菌介质入口(3a)， 以控 制灭菌介质至所述腔(2)的供给； 排放系统(6)， 所述排放系统连接到腔(2)的所述灭菌介质出口(3b)， 用于流体从所述 腔(2)能够控制地排放； 和 控制单元(12)， 所述控制单元连接到所述入口流量控制装置(14)和所述排放系统(6)， 并且被构造成用于根据预定灭菌方案控制所述入口流量控制装置(14)和所述排放系统 (6)； 其特征在于， 所述排放系统(6)包括： 排放入口(60)， 所述排放入口连接到腔(2)的所述灭菌介质出口(3b)； 排放出口(62)， 所述排放出口连接到真空系统(。
6、8)， 用于抽空所述腔(2)； 第一导管(64)， 所述第一导管连接所述排放入口(60)和所述排放出口(62)； 和 比例阀(66)， 所述比例阀沿着所述第一导管(64)布置， 所述比例阀(66)能够被所述控 制单元(12)控制以根据控制参数和所述比例阀(66)的阀开度之间的预定连续关系来部分 地限制通过所述第一导管(64)的流体流量， 其中所述真空系统(8)被布置成用于使用冷却剂流(10)来冷却被抽出的流体， 并且其 中所述控制参数基于所述冷却剂流(10)的温度。 2.根据权利要求1所述的灭菌设备(1)， 进一步包括灭菌介质提供装置(4)， 所述灭菌介 质提供装置连接到所述灭菌介质入口(3a。
7、)， 用于向所述腔(2)提供灭菌介质。 3.根据权利要求1或2所述的灭菌设备(1)， 其中所述控制参数基于所述腔(2)内的压 力。 4.根据权利要求1所述的灭菌设备(1)， 其中所述排放系统(6)进一步包括与连接所述 排放入口(60)和所述排放出口(62)的所述第一导管(64)分离的第二导管(68)， 和沿着所述 第二导管(68)布置以允许控制通过所述第二导管(68)的流量的另外的阀(70)。 5.根据权利要求4所述的灭菌设备(1)， 其中所述第二导管(68)的横截面实质上小于所 述第一导管(64)的横截面。 6.根据权利要求1所述的灭菌设备(1)， 其中所述比例阀(66)包括可移动部件(80。
8、)和能 够控制的致动器(82)， 该致动器连接到所述可移动部件(80)用于在关闭状态和完全打开状 态之间控制所述可移动部件(80)的位置。 7.根据权利要求6所述的灭菌设备(1)， 其中所述比例阀(66)被构造成使得所述可移动 部件(80)的位置在比例阀(66)接近关闭状态时的给定改变导致所述阀开度的第一改变量， 并且所述可移动部件(80)的位置在比例阀(66)接近所述完全打开状态时的所述给定改变 导致所述阀开度的第二改变量， 所述第二改变量大于所述第一改变量。 8.根据权利要求4所述的灭菌设备(1)， 其中所述排放入口(60)、 所述第一导管(64)、 所 述第二导管(68)和所述排放出口(。
9、62)被包含在铸造歧管中。 9.根据权利要求8所述的灭菌设备(1)， 其中比例阀(66)连接到所述铸造歧管。 10.根据权利要求1所述的灭菌设备(1)， 其中排放系统(6)进一步包括用于检测不可凝 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 104394894 B 2 气体的空气探测器。 11.根据权利要求1所述的灭菌设备(1)， 其中排放系统(6)进一步包括用于向腔(2)供 应蒸汽以对所述腔(2)内的生物有害废料进行灭菌的蒸汽供给器。 12.根据权利要求1所述的灭菌设备(1)， 其中所述灭菌介质是蒸汽和/或过热水。 13.根据权利要求1所述的灭菌设备(1)， 其中所述灭菌介质是福尔马林和/或甲。
10、醛。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 104394894 B 3 用于灭菌设备的排放系统 技术领域 0001 本发明涉及用于借助诸如蒸汽的灭菌流体对物体进行灭菌的灭菌设备。 背景技术 0002 例如医院、 实验室和制药工业中使用的对物体进行灭菌的通用技术是使用诸如高 压蒸汽灭菌器的灭菌设备。 灭菌设备通常包括用于接收将被灭菌的物体的腔、 用于向腔内 的物体提供灭菌介质的流体系统和用于将灭菌介质从腔中抽空的排放系统和排放路径。 0003 在蒸汽灭菌中， 蒸汽被引入腔中并且温度被增加至灭菌温度。 在依赖于使用的灭 菌温度的预定灭菌时间之后， 蒸汽通过排放系统从腔抽空。 然后蒸汽可以被凝结。
11、并且排出 所述系统。 这些上述处理步骤可以被称为处理周期或处理方案。 0004 将灭菌介质从腔排放到排放系统被设计成与处理周期中的其他步骤一致。 因此， 将灭菌介质从腔排放到排放系统适于某个灭菌腔和某个灭菌过程周期。 然而， 在一些情况 下需要增加或减小排放的流量。 0005 美国专利US 4,781,898公开了高压蒸汽灭菌器的灭菌压力腔， 具有两个阀控制排 出路径。 第一排出路径将灭菌蒸汽从腔运送到具有开口到贮液器的端部的冷凝盘管。 当腔 内压力降至预定水平时， 流速大于第一排出路径的第二排出路径打开并且提供用于其余部 分的蒸汽迅速从腔离开的通道。 因此， 高压蒸汽灭菌器可以以更快的方式排。
12、出。 0006 可以期望提供一种灭菌设备， 其中排放系统能够以更加快捷的方式将灭菌流体从 腔排放。 发明内容 0007 本发明的一个目的是克服上述问题， 并且提供一种灭菌设备和排放系统， 其在没 有损害载荷或其包装材料的情况下提供更快处理周期。 0008 借助被限定在附随的权利要求中的灭菌设备来实现将在下文中变得显而易见的 本目的和其它目的。 0009 根据本发明的第一方面， 提供一种用于对物体进行灭菌的灭菌设备。 灭菌设备包 括： 0010 腔， 所述腔用于接收将被灭菌的物体， 所述腔具有灭菌介质入口和灭菌介质出口； 0011 入口流量控制装置， 所述入口流量控制装置连接到灭菌介质入口， 以。
13、控制灭菌介 质至腔的供给； 0012 排放系统， 所述排放系统连接到腔的灭菌介质出口用于流体从腔的能够控制的排 放； 和 0013 控制单元， 所述控制单元连接到入口流量控制装置和排放系统， 并且被构造成用 于根据预定灭菌方案控制入口流量控制装置和排放系统； 0014 其中所述排放系统包括： 0015 排放入口， 所述排放入口连接到腔的灭菌介质出口； 说 明 书 1/8 页 4 CN 104394894 B 4 0016 排放出口， 所述排放出口连接到真空系统， 用于抽空腔； 0017 第一导管， 所述第一导管连接排放入口和排放出口； 和 0018 比例阀， 所述比例阀沿着第一导管布置， 比例。
14、阀能够被控制单元控制以部分地限 制通过根据控制参数和比例阀的阀开度之间的预定连续关系的第一导管的流体流量。 0019 本发明基于以下认识， 即通过提供包括比例阀的排放系统， 可以以连续的方式控 制通过排放系统的流体流量， 因此提供对流体从腔的排放的更快和更好的控制。 通过提供 比例阀， 可以减少排放系统中的阀的数量， 由于比例阀可以在较宽流量范围内提供对通过 第一导管的流体的精确控制。 例如， 如果预定的灭菌方案被设计成在处理过程中的某段时 间内允许相对小的流体流量从腔中排出， 并且在处理过程中的另一段时间内允许相对大的 流体流量从腔排出， 则需要具有超过一个数字阀的排放系统以针对不同的排放流。
15、量调整排 放系统。 通过使用比例阀， 可以最小化使用的阀的数量。 因此， 由于需要较少的构件， 因此可 以减少排放系统的制造成本。 本发明进一步基于以下认识， 即通过根据控制参数和所述比 例阀的阀开度之间的预定的连续关系来控制比例阀， 可以使得预定的灭菌方案与边界条件 或限制条件一致， 通过允许连续的流体流量通过排放系统， 提供了流体到腔外的快速排放 和受控排放。 0020 在将流体引入腔中或从腔中排出的过程中， 腔内的压力将改变。 如果腔内的压力 改变得太快， 则压力的改变可能导致损害灭菌设备内的构件和/或插入腔内的物体。 由于该 问题， 已经汇编了具有压力改变要求的技术标准。 例如， 技术。
16、标准EN285(欧洲标准)规定在 灭菌周期内任何3s间隔时间内的平均压力改变将不超过1000kPa/min。 因此， 调整灭菌方案 中的压力改变的速度以遵从该规定。 0021 此外， 如果流体被从腔排放， 则所产生的压力下降可能导致腔内的流体沸腾。 例 如， 如果装有流体的打开的容器将被灭菌， 则压力下降可能导致容器内的流体沸腾并且溅 落到腔内。 因此， 可能出现有潜在价值的流体的丢失。 0022 当使用数字阀以减少腔内的压力时， 可以使用将阀在打开状态和关闭状态之间交 替改变以逐步的方式逐渐降低腔内的压力的方法。 然而， 该方法伴随着对阀控制的困难。 例 如， 因为在排放过程的开始的压力下降。
17、随着阀的运动快速改变， 因此为了使得压力下降可 接受， 阀的动态需要非常快和/或阀的开口需要非常小。 此外， 在排放过程的最后， 腔的内侧 和外侧之间的压差降低， 并且压力减少对于阀的运动的敏感性降低。 因此， 优选的是具有较 大的阀开度以快速地从腔排放剩余流体。 通过使用具有不同尺寸的和/或不同动态特性的 阀可以解决该问题。 0023 为满足对压力改变的速度的上述要求， 并且避免腔内过大的压力下降， 阀打开和 阀关闭的动态是根据所述要求的时间平均值。 然而， 因为以逐步方式减少腔内的压力， 因此 仍然可能发生压力瞬间降低到对压力改变的速度的要求之下的压力下降。 此外， 使用阀的 时间平均特性。
18、表示需要采用对压力改变的速度的要求的安全边缘。 因此， 没必要延长将流 体排放出腔的处理时间。 0024 通过使用比例阀， 没有必要对阀的动态特性进行时间平均， 相反地， 可以遵从对于 连续方式的压力改变的速度的要求。 并且， 通过使用比例阀， 阀开度可以非常大， 呈完全打 开状态， 并且因此允许在排放过程的最后将流体迅速排出腔， 而在排放过程的开始， 对于可 控制的出口流量仍然足够小。 因此， 可以以更快的方式执行该过程， 并且对流体的利用率更 说 明 书 2/8 页 5 CN 104394894 B 5 高， 从而降低了成本。 0025 预定的灭菌方案可以包括以下步骤， 即将空气从腔中抽空。
19、、 将灭菌介质引导到腔 中并且将灭菌介质和/或空气和/或另一流体从腔中抽空。 应该理解， 被提供到腔中的灭菌 介质可以是蒸汽、 过热水、 福尔马林和/或甲醛。 被排出系统的流体可以是灭菌介质、 空气 和/或腔中存在的任何其它的流体。 0026 在将流体从腔中抽空或将灭菌介质引入腔内的过程中， 入口流量控制装置和/或 排放系统由控制单元控制以允许灭菌介质进入腔内和/或流体从腔中抽空。 例如， 如果控制 单元控制排放系统中的比例阀以限制流出腔外， 并且控制单元控制入口流量控制装置以允 许流入腔内， 则腔内的压力和/或温度将增加。 另一方面， 如果控制单元控制入口流量控制 装置以限制流入腔内， 并且。
20、控制单元控制排放系统中的比例阀以从腔中排出流体， 则腔内 的压力和/或温度将减少。 控制单元控制入口流量控制装置和排放系统中的比例阀两者以 允许同时或随后流入腔内和从腔中流出两者的这种方案也是可能的。 0027 入口流量控制装置可以是， 例如， 诸如数字阀的常规阀。 应该说明的是， 入口流量 控制装置可以包括能够以可控制的方式允许流体流动进入腔内的任何类型的阀或装置。 0028 应该理解， 真空系统用于对腔进行抽空。 这可以通过提供与腔内压力相比较低的 腔外压力来实现， 如此允许流体被从腔中抽空。 根据本发明的一个实施例， 真空系统包括诸 如冷凝器的热交换器。 冷凝器可以通过使用冷却剂流来冷却。
21、和/或冷凝从腔排出的流体。 例 如， 如果从腔中抽空的流体是蒸汽， 则通过使用冷却剂流在冷凝器中冷凝蒸汽将导致流体 的体积改变， 并且因而， 与腔内的压力相比腔外压力较低。 真空系统可以包括诸如真空泵的 泵。 泵然后可以提供与腔内压力相比较低的腔外压力。 真空系统可以包括诸如冷凝器的热 交换器和诸如真空泵的泵。 0029 因此， 本发明的各种实施例提供能够使用比例阀以连续的方式将流体从灭菌设备 的腔排出的排放系统。 0030 灭菌设备可以包括连接到灭菌介质入口用于向腔提供灭菌介质的灭菌介质提供 装置。 灭菌介质提供装置可以例如是蒸汽发生器。 0031 控制单元可以连接到除了入口流量控制装置和排。
22、放系统中的比例阀以外的灭菌 设备中的其它部件和装置。 控制单元可以连接到腔， 用于例如检测腔内的压力。 因此， 根据 本发明的灭菌设备的至少一个实施例， 控制参数可以基于腔内的压力。 因此， 腔可以设置有 连接到控制单元的压力传感器。 因此， 控制系统可以以根据预定的灭菌方案增加或减少压 力的这种方法来控制腔内的压力。 例如， 如果腔内的压力将被增加， 则控制单元可以控制入 口流量控制装置以允许更多灭菌介质进入腔内。 类似地， 如果腔内的压力将被减少， 则控制 单元可以控制排放系统中的比例阀以允许更多流体被排出腔外。 0032 控制单元还可以连接到真空系统。 根据至少一个实施例， 真空系统被布。
23、置成用于 使用冷却剂流来冷却被抽出的流体， 并且控制参数可以基于冷却剂的温度。 真空系统和/或 冷却剂流可以设置有连接到控制单元的温度传感器。 温度传感器可以连接到离开真空系统 的冷却剂流。 因此， 冷却剂的温度可以被控制使得温度被保持在需要的范围内。 例如， 如果 冷却剂的温度接近最大允许温度， 则控制单元可以控制排放系统中的比例阀以限制流体排 放到腔外。 这也在本发明的范围内， 即控制单元可以检测各种参数， 诸如腔内的压力和冷却 剂的温度两者， 以根据预定的灭菌方案操作灭菌设备。 说 明 书 3/8 页 6 CN 104394894 B 6 0033 此外， 控制单元可以连接到灭菌介质提供。
24、装置， 用于根据预定的灭菌方案最优化 灭菌介质的供给。 应该说明的是， 控制单元可以连接到灭菌设备的任何适当的部件或装置。 因此， 控制单元可以根据预定的灭菌方案以不同的方式来控制灭菌设备。 0034 在本发明的实施例中， 排放系统可以进一步包括与连接排放入口和排放出口的第 一导管分离的第二导管， 和被沿着第二导管布置以允许控制通过第二导管的流量的另外的 阀。 因此， 引入用于控制流体从腔中排出的另外路径。 因此， 另外的阀可以被打开以允许流 体从腔排出， 而不管比例阀是否被打开、 关闭或部分关闭。 0035 此外， 第二导管的横截面可以大致小于第一导管的横截面。 在第一导管和第二导 管中的每。
25、个导管内， 每个横截面可以是垂直于流体流量的主要方向的横截面积。 此外， 第二 导管可以设置有节流阀。 因此， 通过第二导管的流量可以被调整成与通过第一导管的流量 相比相对较小， 同时仍然提供用于来自腔的蒸汽和/或冷凝液的抽空路径。 因此， 可以便于 控制从系统排出流体。 0036 根据本发明的至少一个实施例， 比例阀包括可移动部件和能够控制的致动器， 该 致动器连接到所述可移动部件用于在关闭状态和完全打开状态之间控制所述可移动部件 的位置。 因此， 比例阀被构造成用于允许通过排放系统的各种流体流。 例如， 在关闭状态下， 可移动部件限制通过第一导管的所有的流量， 并且灭菌介质可以被引入腔内，。
26、 增加腔内的 压力。 另一方面， 在完全打开状态下， 可移动部件允许通过第一导管的流量并且可以减少腔 内的压力。 在完全打开状态下， 因为阀开度可以较大， 因此相对大的流量可以被排出腔外。 因此从腔很快排放出剩余流体是可能的， 即使腔内和腔外的压差较小。 这表示处理时间可 以很快， 并且对流体的利用率可以很高。 0037 在本发明的实施例中， 比例阀被构造成使得所述可移动部件的位置在比例阀接近 关闭状态时的给定改变导致所述阀开度的第一改变量， 并且所述可移动部件的位置在比例 阀接近完全打开状态时的给定改变导致所述阀开度的第二改变量， 所述第二改变量大于所 述第一改变量。 0038 因此， 可以。
27、根据可移动部件的位置不同地控制阀位置的改变。 即， 当可移动部件接 近关闭状态时， 可移动部件的位置改变将导致阀开度的相对较小的增加， 表示即使腔内和 腔外的压差较大， 精确的流量控制是可能的。 另一方面， 当可移动部件接近完全打开状态 时， 可移动部件的位置的相同改变将导致阀开度的相对较大的增加， 表示即使腔内和腔外 的压差较小， 迅速抽空腔是可能的。 例如， 在物体已经被灭菌之后， 腔内的压力接近灭菌方 案中的最大压力。 因此， 腔内的压力和腔外的压力的压差位于其最大点处， 并且阀开度的较 少的增加将导致排出腔外的流体流量的较多增加， 并且因而导致腔内较大的压力下降。 较 大的压力下降可能。
28、表示腔内的构件可能被损害。 并且， 可以达到被包括在腔中的打开容器 内的流体的沸点， 并且流体可以溅落在腔内。 因此不需要这种较大的压力下降。 通过采用可 以根据可移动部件的位置不同地控制阀开度的比例阀， 如上所述， 可以避免这种较大的压 力下降。 此外， 当腔内的压力已经被减少时， 因为腔内和腔外的压差更小， 因此响应于流出 腔外的流体的腔内压力较大下降的风险被减少。 因此， 为了最小化处理时间， 需要增加流出 腔外的流体。 通过采用比例阀， 可以实现该被需要的特性， 如上所述， 所述比例阀可以允许 较大阀开度和从腔中大量地排出。 0039 根据本发明的至少一个实施例， 排放入口、 第一导管。
29、、 第二导管和排放出口可以被 说 明 书 4/8 页 7 CN 104394894 B 7 包含在铸造歧管中。 因此实现了紧凑设计。 因此， 排放系统将占据更少的空间并且因而可以 适于各种不同类型的灭菌设备。 并且， 由于需要更少的材料， 因此可以减少排放系统的制造 成本。 0040 根据本发明的至少一个实施例， 比例阀可以被连接到铸造歧管。 根据本发明的至 少一个实施例， 另外的阀可以被连接到铸造歧管。 例如， 比例阀的致动器和另外的阀可以直 接安装在铸造歧管上。 因此实现了更加紧凑的设计。 0041 根据进一步的实施例， 排放系统可以进一步包括用于检测不可凝气体的空气探测 器。 在排放系统。
30、中采用空气检测系统可以帮助及早检测不可凝气体是否存在于腔内。 不可 凝气体可以阻碍腔内的灭菌介质到达物体， 并且从而防止完成对物体的灭菌。 因此不希望 不可凝气体在腔内。 空气探测器可以被包含在铸造歧管中， 可能连接到第一导管。 因此， 空 气探测器可以以紧凑方式被包含在排放系统中。 0042 根据进一步的实施例， 排放系统可以包括用于向腔供应蒸汽以对所述腔内的生物 有害废料进行灭菌的蒸汽供给器。 蒸汽供给器可以连接到蒸汽发生器， 其中蒸汽发生器向 蒸汽供给器供应蒸汽。 因此， 蒸汽供给器可以为到腔中的蒸汽提供与灭菌介质到腔中的常 规入口相比的额外的路径。 生物有害废料可以是包括感染性物质的任。
31、何材料。 0043 根据本发明的至少一个实施例， 灭菌介质可以是蒸汽和/或过热水。 因此， 实现了 低成本和容易控制的灭菌介质。 根据本发明的另一实施例， 灭菌介质可以是福尔马林和/或 甲醛。 因此， 可以以与使用蒸汽或过热水时相比更低的温度和/或压力提供灭菌介质。 0044 附图摘要 0045 现在将参照示出本发明的示例性实施例的随附附图更详细地描述本发明的这些 方面和其它方面， 其中： 0046 图1是示意性地图示灭菌设备的方块图； 0047 图2a是示例性排放系统的透视图； 0048 图2b是图2a中的排放系统的平面剖视图； 0049 图3是图示排放系统中阀特性的曲线图； 和 0050 。
32、图4是图示示例性灭菌过程的曲线图。 具体实施方式 0051 在以下描述中， 主要参照用于对腔内物体进行灭菌的灭菌设备并且更特别参照被 构造成用于将流体排出腔外的排放系统来描述本发明。 此外， 参照对被包含在根据预定的 灭菌过程的排放系统内的比例阀的控制来描述本发明。 0052 然而应该说明， 该描述绝不限制本发明的范围， 这同样适用于， 例如， 具有根据预 定的灭菌过程使用比例阀以将流体排出腔外的其它构造的排放系统。 0053 图1图示了用于使用灭菌介质， 诸如例如蒸汽的流体、 过热水、 福尔马林或甲醛， 对 物体进行灭菌的示例性灭菌设备1。 灭菌设备1包括具有入口3a和出口3b的腔2、 连接。
33、到入口 3a的蒸汽发生器4、 连接到出口3b的排放系统6、 连接到排放系统6的真空系统8、 连接到真空 系统8的冷却剂流10、 连接到蒸汽发生器4和入口3a的可控制入口14以及连接到排放系统6、 可控制入口14、 冷却剂流10中的温度传感器16和腔2中的压力传感器18的控制单元12。 蒸汽 发生器4可以整体形成在灭菌设备1中或蒸汽发生器4可以被设置在灭菌设备1外部。 说 明 书 5/8 页 8 CN 104394894 B 8 0054 排放系统6被布置成用于能够控制从腔2通过排放系统6的例如蒸汽的流体的排 放， 并且真空系统8被布置成用于从腔2抽空蒸汽并且使用冷却剂流10冷凝被抽出的蒸汽。 。
34、真空系统8可以包括诸如冷凝器的热交换器。 真空系统8可以包括诸如真空泵的泵。 此外， 真 空系统8可以包括热交换器和泵两者， 诸如冷凝器和真空泵两者。 0055 控制单元12控制从蒸汽发生器4经由可控制入口14到腔2内的蒸汽流量， 和从腔2 经由排放系统6到真空系统8的蒸汽的排放。 如图1所示， 控制单元12接收来自温度传感器16 的信号， 所述温度传感器被布置成用于在冷却剂流已经被用于冷却真空系统8中的流体之 后检测冷却剂流10的温度。 因此， 为了根据预定的灭菌方案提供到腔2的蒸汽入口或自腔2 的蒸汽出口， 控制单元12可以控制排放系统6和/或可控制入口14， 并且其中对冷却剂流10 的最。
35、大温度进行抑制。 例如， 控制单元12可以使用接收自温度传感器16的信息以允许可控 制入口14让蒸汽进入腔2中。 类似地， 控制单元12可以使用接收自温度传感器16的信息以允 许排放系统6让蒸汽/冷凝液离开腔2。 控制单元12同时和/或随后控制可控制入口14和排放 系统6的情况也是可能的。 当然， 控制单元12可以接收除冷却剂流10中的温度外的其它信号 作为输入， 诸如使用被布置成用于检测腔内的压力2的压力传感器18所检测到的腔2内的压 力。 0056 现在将更详细地参照图2a描述排放系统6。 图2a图示了示例性排放系统6， 其包括 用于连接腔2的排放入口60、 用于连接到真空系统8的排放出口。
36、62、 连接排放入口60和排放 出口62的第一导管64、 被沿着第一导管64布置的比例阀66、 与连接排放入口60和排放出口 62的第一导管64分离的第二导管68、 和沿着第二导管68布置的另外的阀70。 如图2a所示， 排 放系统可以进一步包括用于连接额外的构件的连接件72、 74， 诸如用于检测腔2中和排放系 统6中的不可凝气体的空气探测器(未示出)、 或用于将蒸汽供应进入腔2中用于对腔2内的 生物有害废料进行灭菌的蒸汽供给器(未示出)。 0057 图2b是排放系统6的一部分的平面剖视图， 其中示出了比例阀66的内部。 如图2b所 示， 比例阀66包括可移动部件80、 致动器82、 气动空。
37、气连接件83和阀控制单元84。 此外， 在图 2b中， 示出了连接到第二导管68的另外的阀70。 0058 可移动部件80限制通过第一导管64的流体流量作为从排放入口60到排放出口62 的流体流量。 可移动部件80由致动器82和阀控制单元84控制。 阀控制单元84以可移动部件 80可以在关闭状态和完全打开状态之间移动的方式控制通过气动空气连接件83到致动器 82和离开致动器82的气流。 第二导管68在图2b的图示中被布置成平行于第一导管64， 如此 允许流体流量绕过比例阀66。 通过第二导管68的流体流量由另外的阀70控制。 另外的阀70 可以是数字阀。 0059 现在将更详细地参照图3描述比。
38、例阀66。 图3是示出阀开度(Y轴)和可移动部件80 的位置(X轴)之间的关系的曲线图。 应该理解， 阀开度是由可移动部件80和如从排放入口60 到排放出口62所示的第一导管64限定的开口。 此外， 应该注意， 可移动部件80的位置可以在 比例阀66的关闭状态CS和完全打开状态OS之间移动。 0060 如图3所示， 比例阀66具有以下特性， 即当比例阀66接近关闭状态CS时， 可移动部 件80的位置的给定改变导致阀开度的第一改变量。 当比例阀66接近完全打开状态OS时， 可 移动部件80的位置的相同改变导致阀开度的第二改变量。 如曲线图所示， 第二改变量大于 第一改变量。 说 明 书 6/8 。
39、页 9 CN 104394894 B 9 0061 这表示可以根据可移动部件80的位置不同地控制通过第一导管64的流体流量。 例 如， 当可移动部件80接近关闭状态CS时， 可移动部件80的位置改变将导致阀开度的相对较 小的改变， 表示即使在腔2内和腔2外的压差较大的情况下， 对通过第一导管64的流量的精 确控制是可能的。 另一方面， 当可移动部件80接近完全打开状态OS时， 可移动部件80的位置 的相同改变将导致阀开度的相对较大的改变， 表示即使在腔2内和腔2外的压差较小的情况 下， 迅速排出腔2外是可能的。 因此， 具有如图3所示的特性的比例阀66表示， 当比例阀66接 近其关闭状态SC时。
40、与当比例阀66接近其完全打开状态OS时相比， 阀开度的改变的大小对可 移动部件80的位置改变的依赖更少。 0062 图4是曲线图， 其通过图示腔2内的压力P(Y轴)和时间t(X轴)之间的关系来图示灭 菌过程方案的示意图示例。 X轴在latm的腔压处与Y轴交叉， 表示在大气压之下的压力在X轴 以下。 曲线图中的实线表示由控制单元12控制的示例灭菌过程方案， 并且粗虚线表示在经 由被比例阀66控制的排放系统6将流体排出腔2外到真空系统8的过程中压力的理想减少， 真空系统8包括例如冷凝器和/或真空泵。 压力的理想减少由根据欧洲标准EN285的上述灭 菌方案表示。 细虚线表示在使用具有一个或数个数字阀。
41、的常规排放系统将流体排出腔2a外 的过程中压力的特性。 蒸汽被用作灭菌介质并且真空系统8连接到类似于以上联系图1所述 的冷却剂流12。 0063 图4中的部分A表示其中空气和蒸汽从腔2抽空并且其中蒸汽被部分引入腔2中的 灭菌方案的部分。 该部分由三段最小的实线表示， 其中腔内的压力在其最低点P2、 P4、 P6处。 在由曲线图中从点P1到点P2的范围的实线表示的第一压力减少过程中， 通过使用例如真空 泵仅将空气从腔2中抽空。 随后， 蒸汽被引入腔2中， 提高腔2内的压力， 这由从点P2到点P3的 范围的实线表示。 然后， 更多空气和在之前的步骤中被引入的一些蒸汽从腔2中抽空， 由从 点P3到点。
42、P4的范围的实线表示。 引导蒸汽到腔2中并且随后将空气和/或蒸汽从腔2中抽空 的这些步骤可以跟随着一个或多个类似的步骤， 例如通过从P4到P5和到P6的范围的实线表 示， 直到大致没有空气存在于腔2内。 0064 当大致没有空气存在于腔2内时， 更多蒸汽被引入腔2中， 这由从点P6到点P7的范 围的实线表示。 部分B(从点P7到点P8的范围的实线)表示灭菌方案的部分， 其中蒸汽已经被 引入腔2中并且腔2内的温度和压力足够高以对物体进行灭菌。 灭菌温度可以是例如在105 和140之间的温度， 诸如121。 例如， 灭菌温度可以是15分钟内121。 0065 部分C表示灭菌方案的部分， 其中蒸汽经。
43、由使用比例阀66的排放系统6从腔2抽空 到真空系统8。 0066 如图4中的放大视图所示， 对于具有使用数字阀的常规排放系统的灭菌设备， 因为 对通过排放系统的流体流量的非连续控制是可能的， 因此在蒸汽被排出腔2外的过程中以 逐步方式(细虚线)进行压力减少。 代替地， 细虚线表示在关闭状态和打开状态之间交替的 数字阀。 该类型的阀特性通过一系列压力下降D导致腔2内的压力减少。 如图4中的放大视图 所示， 压力下降D可以以偏离压力的理想减少的压力改变的速度降低腔内的压力。 该压力下 降D可以导致以下后果， 即可以损害腔内的构件和/或可以达到被包含在腔内的打开容器中 的流体的沸点并且流体可以溅落在。
44、腔内。 0067 通过采用可以根据可移动部件80的位置不同地控制流体流量的比例阀66， 如上所 述参照图2和3， 可以避免该压力下降D。 因此， 如果比例阀66被用于排放系统6中， 则压力在 说 明 书 7/8 页 10 CN 104394894 B 10 蒸汽排出腔2外的过程中的减少可以符合实线指示的压力的理想减少。 0068 曲线最远至右侧的部分可以表示流体到腔外的排放由例如冷却剂流10的温度限 制的处理方案， 其中由从点P9到点P10的范围的实线表示的处理方案偏离压力的理想减少。 如果冷却剂流10的温度接近其最大极限， 则控制单元12可以通过温度传感器16检测温度并 且控制比例阀66以减。
45、少第一导管64中的阀开度。 因此， 可以减少经由排放系统6排出腔外到 真空系统8的流体流量。 因此， 需要通过冷却剂流10从真空系统8提取更少的能量， 并且可以 防止冷却剂流10的温度增加到最大极限之上。 0069 另外， 技术人员可以在根据对附图、 公开文件、 和随附的权利要求的研究来实践权 利要求的发明的过程中， 理解和实现被公开的实施例的变化。 例如， 排放系统可以包括具有 与本文呈现的特性不同的特性的比例阀， 所述比例阀可以以不同的方式改变第一导管中的 阀开度。 0070 在权利要求中， 词 包括 不排除其它的元件或步骤， 并且不定冠词 a 或 an 不排 除多个。 在彼此不同的从属权利要求中列举的某些方法的纯粹事实不表示不能有利地使用 这些方法的结合。 说 明 书 8/8 页 11 CN 104394894 B 11 说 明 书 附 图 1/3 页 12 CN 104394894 B 12 图2b 图3 说 明 书 附 图 2/3 页 13 CN 104394894 B 13 图4 说 明 书 附 图 3/3 页 14 CN 104394894 B 14 。