水浴式滅菌器升溫控制系統(tǒng)及其控制方法與流程

本發(fā)明涉及制藥行業(yè)滅菌技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水浴式滅菌器升溫控制系統(tǒng)及其控制方法，特別涉及一種水浴式滅菌器的快速升溫控制。

背景技術(shù)：

滅菌器主要是通過高溫凝固菌體蛋白質(zhì)而使微生物死亡，對于最終滅菌產(chǎn)品，滅菌器的溫度控制直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和患者的安全。由于藥品特性，部分藥品對溫度及其敏感，長時(shí)間暴露在高溫下會(huì)導(dǎo)致其它有害物質(zhì)的增加，從而導(dǎo)致患者不良反應(yīng)的發(fā)生，這就要求滅菌器能夠快速將待滅菌產(chǎn)品升溫到規(guī)定的滅菌溫度。

滅菌器產(chǎn)品的滅菌過程通常包括升溫、滅菌、冷卻三個(gè)階段。目前滅菌器升溫階段控制程序采用單段溫度控制，即在設(shè)定滅菌溫度后程序僅按照該設(shè)定溫度所確定的控制條件對滅菌器內(nèi)換熱介質(zhì)進(jìn)行升溫控制，升溫過程緩慢，不利于藥品產(chǎn)品的熱敏感產(chǎn)品的滅菌。目前現(xiàn)有技術(shù)中沒有涉滅菌器的溫度控制系統(tǒng)及方法，這將不利于藥品產(chǎn)品在滅菌過程中升溫階段的快速升溫控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種水浴式滅菌器升溫控制系統(tǒng)及其控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)滅菌產(chǎn)品的快速升溫，有利于藥品產(chǎn)品的熱敏感產(chǎn)品的滅菌。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種水浴式滅菌器升溫控制系統(tǒng)，包括滅菌柜、產(chǎn)品、內(nèi)循環(huán)管路、換熱器、蒸汽熱交換管、蒸汽閥門和控制器，所述滅菌柜內(nèi)部盛放有循環(huán)水，產(chǎn)品位于滅菌柜內(nèi)部并被滅菌柜內(nèi)的循環(huán)水沖淋，所述滅菌柜設(shè)有用于檢測循環(huán)水溫度的水溫探測器(水溫探測器可以主體設(shè)置于滅菌柜外部，其水溫探測器的探頭置于滅菌柜內(nèi)部的循環(huán)水中或者水溫探測器的探頭置于內(nèi)循環(huán)管路進(jìn)水端的管內(nèi))，所述產(chǎn)品內(nèi)部插有用于檢測產(chǎn)品溫度的產(chǎn)品溫度探測器；所述換熱器內(nèi)部具有腔室A和腔室B，所述內(nèi)循環(huán)管路穿過換熱器的腔室B，所述內(nèi)循環(huán)管路兩端管口分別為進(jìn)水端和出水端，所述內(nèi)循環(huán)管路的進(jìn)水端、出水端分別與滅菌柜的內(nèi)部相連通，內(nèi)循環(huán)管路3的進(jìn)水端31為向滅菌柜1內(nèi)進(jìn)行噴淋加熱后的循環(huán)水，內(nèi)循環(huán)管路3的出水端32為從滅菌柜1向外排放循環(huán)水以便于循環(huán)水進(jìn)行循環(huán)加熱。所述內(nèi)循環(huán)管路的出水端處設(shè)有水泵，所述蒸汽熱交換管上設(shè)有蒸汽閥門，蒸汽熱交換管穿過換熱器的腔室A，位于腔室A的蒸汽熱交換管與位于腔室B的內(nèi)循環(huán)管路通過熱傳導(dǎo)進(jìn)行熱交換設(shè)置；所述控制器與蒸汽閥門、水泵、產(chǎn)品溫度探測器、水溫探測器分別通過導(dǎo)線電連接。

一種水浴式滅菌器升溫控制方法，通過所述控制器設(shè)定出產(chǎn)品的滅菌溫度A、切換溫度B以及滅菌柜中循環(huán)水的溫度上限值C，所述滅菌溫度A的溫度值大于切換溫度B的溫度值，所述溫度上限值C的溫度值大于滅菌溫度A的溫度值；所述控制器控制水泵啟動(dòng)工作，控制器控制蒸汽閥門開啟，蒸汽通過蒸汽閥門進(jìn)入換熱器的腔室A中并對腔室B的內(nèi)循環(huán)管路中的循環(huán)水進(jìn)行熱交換加熱，內(nèi)循環(huán)管路不停地讓滅菌柜中的循環(huán)水循環(huán)流通加熱；其升溫控制方法步驟包括如下：

S100、獲取產(chǎn)品溫度和循環(huán)水溫度：所述產(chǎn)品溫度探測器實(shí)時(shí)檢測到產(chǎn)品的溫度值H，并同時(shí)水溫探測器實(shí)時(shí)檢測到滅菌柜中的循環(huán)水溫度值T；

S200、判斷產(chǎn)品溫度是否等于或高于所述設(shè)定的滅菌溫度：所述控制器比較產(chǎn)品的溫度值H與控制器所設(shè)定的滅菌溫度A之間大小關(guān)系；

如果產(chǎn)品的溫度值H低于所設(shè)定的滅菌溫度A時(shí)，則進(jìn)入步驟S300；如果產(chǎn)品的溫度值H等于或高于所設(shè)定的滅菌溫度A時(shí)，則水浴式滅菌器升溫控制結(jié)束；

S300、判斷產(chǎn)品溫度是否等于或高于切換溫度：所述控制器比較產(chǎn)品的溫度值H與控制器所設(shè)定的切換溫度B之間大小關(guān)系；

如果產(chǎn)品的溫度值H低于所設(shè)定的切換溫度B時(shí)，則進(jìn)入步驟S400；如果產(chǎn)品的溫度值H等于或高于所設(shè)定的切換溫度B時(shí)，則進(jìn)入步驟S500；

S400、判斷滅菌器內(nèi)循環(huán)水溫度是否達(dá)到溫度上限：所述控制器比較滅菌柜中的循環(huán)水溫度值T與控制器所設(shè)定的溫度上限值C之間大小關(guān)系；

如果滅菌柜中的循環(huán)水溫度值T低于所設(shè)定的溫度上限值C時(shí)，則控制器打開或增大蒸汽閥門開度，使更多蒸汽進(jìn)入換熱器中進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對換熱器中的循環(huán)水快速加熱；

如果滅菌柜中的循環(huán)水溫度值T等于或高于所設(shè)定的溫度上限值C時(shí)，則控制器減小或關(guān)閉蒸汽閥門開度，減少蒸汽進(jìn)入換熱器中進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對換熱器中的循環(huán)水慢速加熱；

然后進(jìn)入步驟S100重新循環(huán)升溫步驟；

S500、判斷滅菌器內(nèi)循環(huán)水溫度是否達(dá)到設(shè)定滅菌溫度：所述控制器比較滅菌柜中的循環(huán)水溫度值T與控制器所設(shè)定的滅菌溫度A之間大小關(guān)系；

如果滅菌柜中的循環(huán)水溫度值T未達(dá)到所設(shè)定的滅菌溫度A時(shí)，則控制器打開蒸汽閥門；

如果滅菌柜中的循環(huán)水溫度值T達(dá)到所設(shè)定的滅菌溫度A時(shí)，則控制器關(guān)閉蒸汽閥門；

然后進(jìn)入步驟S100重新循環(huán)升溫步驟。

本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)本發(fā)明縮短滅菌產(chǎn)品的升溫時(shí)間，降低了熱敏感產(chǎn)品有害物質(zhì)的增加，提高了藥品穩(wěn)定性，同時(shí)降低了不良反應(yīng)發(fā)生幾率。

(2)本發(fā)明通過蒸汽熱交換管的蒸汽在換熱器中對內(nèi)循環(huán)管路中的循環(huán)水進(jìn)行熱交換加熱，讓循環(huán)水快速達(dá)到所需的水浴加熱溫度。本發(fā)明采用滅菌柜水浴加熱方式對產(chǎn)品進(jìn)行水浴加熱，使得產(chǎn)品受熱均勻、升溫均衡提升，通過控制器實(shí)時(shí)檢測循環(huán)水溫以及產(chǎn)品溫度，從而及時(shí)控制蒸汽閥門開啟或關(guān)閉或者蒸汽閥門的開度，實(shí)現(xiàn)了對產(chǎn)品升溫階段的多階段精準(zhǔn)調(diào)節(jié)控制，既實(shí)現(xiàn)了升溫多階段精準(zhǔn)控制，又實(shí)現(xiàn)了快速升溫、升溫均衡的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明水浴式滅菌器升溫控制系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明水浴式滅菌器升溫控制方法的工藝流程示意圖。

其中，附圖中的附圖標(biāo)記所對應(yīng)的名稱為：

1－滅菌柜，11－水溫探測器，2－產(chǎn)品，21－產(chǎn)品溫度探測器,3－內(nèi)循環(huán)管路，31－進(jìn)水端,32－出水端,33－水泵，4－換熱器,5－蒸汽閥門,6－控制器,7－蒸汽熱交換管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明：

實(shí)施例

如圖1所示，一種水浴式滅菌器升溫控制系統(tǒng)，包括滅菌柜1、產(chǎn)品2、內(nèi)循環(huán)管路3、換熱器4、蒸汽熱交換管7、蒸汽閥門5和控制器6，滅菌柜1內(nèi)部盛放有循環(huán)水，產(chǎn)品2位于滅菌柜1內(nèi)部并被滅菌柜1內(nèi)的循環(huán)水沖淋，滅菌柜1設(shè)有用于檢測循環(huán)水溫度的水溫探測器11(水溫探測器11可以主體設(shè)置于滅菌柜1外部，其水溫探測器11的探頭置于滅菌柜1內(nèi)部的循環(huán)水中或者水溫探測器11的探頭置于內(nèi)循環(huán)管路3進(jìn)水端31的管內(nèi))，產(chǎn)品2內(nèi)部插有用于檢測產(chǎn)品2溫度的產(chǎn)品溫度探測器21；換熱器4內(nèi)部具有腔室A和腔室B，內(nèi)循環(huán)管路3穿過換熱器4的腔室B，內(nèi)循環(huán)管路3兩端管口分別為進(jìn)水端31和出水端32，內(nèi)循環(huán)管路3的進(jìn)水端31、出水端32分別與滅菌柜1的內(nèi)部相連通，內(nèi)循環(huán)管路3的進(jìn)水端31為向滅菌柜1內(nèi)進(jìn)行噴淋加熱后的循環(huán)水，內(nèi)循環(huán)管路3的出水端32為從滅菌柜1向外排放循環(huán)水以便于循環(huán)水進(jìn)行循環(huán)加熱。內(nèi)循環(huán)管路3的出水端32處設(shè)有水泵33，蒸汽熱交換管7上設(shè)有蒸汽閥門5，蒸汽熱交換管7穿過換熱器4的腔室A，位于腔室A的蒸汽熱交換管7與位于腔室B的內(nèi)循環(huán)管路3通過熱傳導(dǎo)進(jìn)行熱交換設(shè)置；控制器6與蒸汽閥門5、水泵33、產(chǎn)品溫度探測器21、水溫探測器11分別通過導(dǎo)線電連接。本發(fā)明的循環(huán)水從腔室B的內(nèi)循環(huán)管路3換熱加熱后從進(jìn)水端31進(jìn)入滅菌柜1中并對滅菌柜1中的產(chǎn)品2進(jìn)行噴淋加熱，然后循環(huán)水在水泵33的抽吸作用下從出水端32回流到腔室B的內(nèi)循環(huán)管路3中再次循環(huán)加熱，循環(huán)水經(jīng)過內(nèi)循環(huán)管路3的循環(huán)運(yùn)輸，使得內(nèi)循環(huán)管路3中循環(huán)水在腔室B的熱交流過程中得到有效地控制，為產(chǎn)品2升溫階段提供所需的水浴升溫?zé)崃?。本發(fā)明的高溫蒸汽通過蒸汽閥門5進(jìn)入到蒸汽熱交換管7中，位于腔室A的蒸汽熱交換管7中蒸汽熱量與位于腔室B的內(nèi)循環(huán)管路3中循環(huán)水進(jìn)行熱交換；只要蒸汽閥門5打開，就會(huì)源源不斷的蒸汽供應(yīng)以提供循環(huán)水加熱所需的熱量。

如圖2所示，一種水浴式滅菌器升溫控制方法，通過控制器6設(shè)定出產(chǎn)品2的滅菌溫度A、切換溫度B以及滅菌柜1中循環(huán)水的溫度上限值C，滅菌溫度A的溫度值大于切換溫度B的溫度值，溫度上限值C的溫度值大于滅菌溫度A的溫度值；控制器6控制水泵33啟動(dòng)工作，控制器6控制蒸汽閥門5開啟，蒸汽通過蒸汽閥門5進(jìn)入換熱器4的腔室A中并對腔室B的內(nèi)循環(huán)管路3中的循環(huán)水進(jìn)行熱交換加熱，內(nèi)循環(huán)管路3不停地讓滅菌柜1中的循環(huán)水循環(huán)流通加熱；蒸汽通過蒸汽閥門5進(jìn)入換熱器4的腔室A中，在換熱器4的腔室A中形成高溫?fù)Q熱腔室，在換熱器4的腔室B構(gòu)成待加熱的換熱腔室，位于腔室A蒸汽熱交換管7的高溫蒸汽熱量就會(huì)傳遞給位于腔室B內(nèi)循環(huán)管路3的循環(huán)水中，實(shí)現(xiàn)對循環(huán)水的循環(huán)加熱。

其升溫控制方法步驟包括如下：

S100、獲取產(chǎn)品溫度和循環(huán)水溫度：產(chǎn)品溫度探測器21實(shí)時(shí)檢測到產(chǎn)品2的溫度值H，并同時(shí)水溫探測器11實(shí)時(shí)檢測到滅菌柜1中的循環(huán)水溫度值T；

S200、判斷產(chǎn)品溫度是否等于或高于設(shè)定的滅菌溫度：控制器6比較產(chǎn)品2的溫度值H與控制器6所設(shè)定的滅菌溫度A之間大小關(guān)系；

如果產(chǎn)品2的溫度值H低于所設(shè)定的滅菌溫度A時(shí)，則進(jìn)入步驟S300；如果產(chǎn)品2的溫度值H等于或高于所設(shè)定的滅菌溫度A時(shí)，則水浴式滅菌器升溫控制結(jié)束；

S300、判斷產(chǎn)品溫度是否等于或高于切換溫度：控制器6比較產(chǎn)品2的溫度值H與控制器6所設(shè)定的切換溫度B之間大小關(guān)系；

如果產(chǎn)品2的溫度值H低于所設(shè)定的切換溫度B時(shí)，則進(jìn)入步驟S400；如果產(chǎn)品2的溫度值H等于或高于所設(shè)定的切換溫度B時(shí)，則進(jìn)入步驟S500；

S400、判斷滅菌器內(nèi)循環(huán)水溫度是否達(dá)到溫度上限：控制器6比較滅菌柜1中的循環(huán)水溫度值T與控制器6所設(shè)定的溫度上限值C之間大小關(guān)系；

如果滅菌柜1中的循環(huán)水溫度值T低于所設(shè)定的溫度上限值C時(shí)，則控制器6打開或增大蒸汽閥門5開度，使更多蒸汽進(jìn)入換熱器4中進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對換熱器4中的循環(huán)水快速加熱；

如果滅菌柜1中的循環(huán)水溫度值T等于或高于所設(shè)定的溫度上限值C時(shí)，則控制器6減小或關(guān)閉蒸汽閥門5開度，減少蒸汽進(jìn)入換熱器4中進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對換熱器4中的循環(huán)水慢速加熱；

然后進(jìn)入步驟S100重新循環(huán)升溫步驟；

S500、判斷滅菌器內(nèi)循環(huán)水溫度是否達(dá)到設(shè)定滅菌溫度：控制器6比較滅菌柜1中的循環(huán)水溫度值T與控制器6所設(shè)定的滅菌溫度A之間大小關(guān)系；

如果滅菌柜1中的循環(huán)水溫度值T未達(dá)到所設(shè)定的滅菌溫度A時(shí)，則控制器6打開蒸汽閥門5；

如果滅菌柜1中的循環(huán)水溫度值T達(dá)到所設(shè)定的滅菌溫度A時(shí)，則控制器6關(guān)閉蒸汽閥門5；

然后進(jìn)入步驟S100重新循環(huán)升溫步驟。

本發(fā)明在當(dāng)產(chǎn)品2的溫度值H低于控制器6所設(shè)定的切換溫度B時(shí)，說明本產(chǎn)品2需要更快速加熱，故通過步驟S400將循環(huán)水溫度值T快速提高到溫度上限值C，以讓產(chǎn)品2更短時(shí)間完成升溫過程。在當(dāng)產(chǎn)品2的溫度值H等于或高于控制器6所設(shè)定的切換溫度B時(shí)，說明本產(chǎn)品2需要精細(xì)加熱操作，故通過步驟S500將循環(huán)水溫度值T提高到產(chǎn)品2需要達(dá)到的滅菌溫度A，使得產(chǎn)品2的溫度值H精準(zhǔn)達(dá)到滅菌溫度A。

利用本發(fā)明的水浴式滅菌器升溫控制方法，以產(chǎn)品2為科倫藥業(yè)AQ產(chǎn)品為例來詳細(xì)說明本發(fā)明的水浴式滅菌器升溫控制方法；其升溫控制方法步驟包括如下：

通過控制器6設(shè)定出產(chǎn)品2的滅菌溫度A、切換溫度B以及滅菌柜1中循環(huán)水的溫度上限值C，其中滅菌溫度A為115.0℃，切換溫度B為108.0℃，循環(huán)水溫度上限C為118.0℃。

S100、獲取產(chǎn)品溫度和循環(huán)水溫度：產(chǎn)品溫度探測器21實(shí)時(shí)檢測到產(chǎn)品2的溫度值H，并同時(shí)水溫探測器11實(shí)時(shí)檢測到滅菌柜1中的循環(huán)水溫度值T；

S200、判斷產(chǎn)品溫度是否等于或高于設(shè)定的滅菌溫度：控制器6比較產(chǎn)品2的溫度值H與控制器6所設(shè)定的滅菌溫度A(115.0℃)之間大小關(guān)系；

如果產(chǎn)品2的溫度值H低于所設(shè)定的滅菌溫度A(115.0℃)時(shí)，則進(jìn)入步驟S300；如果產(chǎn)品2的溫度值H等于或高于所設(shè)定的滅菌溫度A(115.0℃)時(shí)，則水浴式滅菌器升溫控制結(jié)束；

S300、判斷產(chǎn)品溫度是否等于或高于切換溫度：控制器6比較產(chǎn)品2的溫度值H與控制器6所設(shè)定的切換溫度B(108.0℃)之間大小關(guān)系；

如果產(chǎn)品2的溫度值H低于所設(shè)定的切換溫度B(108.0℃)時(shí)，則進(jìn)入步驟S400；如果產(chǎn)品2的溫度值H等于或高于所設(shè)定的切換溫度B(108.0℃)時(shí)，則進(jìn)入步驟S500；

S400、判斷滅菌器內(nèi)循環(huán)水溫度是否達(dá)到溫度上限：控制器6比較滅菌柜1中的循環(huán)水溫度值T與控制器6所設(shè)定的溫度上限值C(118.0℃)之間大小關(guān)系；

如果滅菌柜1中的循環(huán)水溫度值T低于所設(shè)定的溫度上限值C(118.0℃)時(shí)，則控制器6打開或增大蒸汽閥門5開度，使更多蒸汽進(jìn)入換熱器4中進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對換熱器4中的循環(huán)水快速加熱；

如果滅菌柜1中的循環(huán)水溫度值T等于或高于所設(shè)定的溫度上限值C(118.0℃)時(shí)，則控制器6減小或關(guān)閉蒸汽閥門5開度，減少蒸汽進(jìn)入換熱器4中進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對換熱器4中的循環(huán)水慢速加熱；

然后進(jìn)入步驟S100重新循環(huán)升溫步驟；

S500、判斷滅菌器內(nèi)循環(huán)水溫度是否達(dá)到設(shè)定滅菌溫度：控制器6比較滅菌柜1中的循環(huán)水溫度值T與控制器6所設(shè)定的滅菌溫度A(115.0℃)之間大小關(guān)系；

如果滅菌柜1中的循環(huán)水溫度值T未達(dá)到所設(shè)定的滅菌溫度A(115.0℃)時(shí)，則控制器6打開蒸汽閥門5；

如果滅菌柜1中的循環(huán)水溫度值T達(dá)到所設(shè)定的滅菌溫度A(115.0℃)時(shí)，則控制器6關(guān)閉蒸汽閥門5；

然后進(jìn)入步驟S100重新循環(huán)升溫步驟。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。