[發明專利]高效高可用的脈動真空滅菌器和方法

有效

• 申請號: 201710823740.9
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107648625B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 葉建平;趙建江;王志康;吳明光
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61L2/07
• 分類號: A61L2/07;A61L2/24
• 代理公司: 33200 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

1.一種使用高效高可用脈動真空滅菌器的滅菌方法，所述高效高可用脈動真空滅菌器由外鍋壓力和溫度傳感器組(100)、內鍋壓力和溫度傳感器組(200)、外鍋閥組(300)、內鍋閥組(400)、真空泵(500)、真空罐閥組和壓力傳感器(600)、主控模塊(700)、通信模塊(800)組成，滅菌器采用內/外鍋的雙鍋體結構，真空罐為密閉罐體，蒸汽發生器提供滅菌器的高壓蒸汽；外鍋壓力和溫度傳感器組(100)包括外鍋壓力傳感器(110)、外鍋溫度傳感器(120)，內鍋壓力和溫度傳感器組(200)包括內鍋壓力傳感器(210)、內鍋溫度傳感器(220)，外鍋閥組(300)包括外鍋蒸汽進氣比例閥(310)、外鍋排氣電磁閥(320)、外鍋疏水電磁閥(330)，內鍋閥組(400)包括內鍋蒸汽進氣比例閥(410)、內鍋排氣電磁閥(420)、內鍋真空電磁閥(430)、內鍋空氣進氣電磁閥(440)和干燥過濾器(441)，真空罐閥組和壓力傳感器(600)包括真空罐進氣電磁閥(610)、真空罐真空電磁閥(620)、真空罐壓力傳感器(630)；內鍋真空管線經內鍋真空電磁閥(430)接真空泵(500)，真空罐真空管線經真空罐真空電磁閥(620)接真空泵(500)，內鍋真空管線的出口經真空罐進氣電磁閥(610)、接真空罐真空管線的出口；內鍋空氣進氣電磁閥(440)經干燥過濾器(441)與大氣相通；

外鍋壓力和溫度傳感器組(100)、內鍋壓力和溫度傳感器組(200)、外鍋閥組(300)、內鍋閥組(400)、真空泵(500)、真空罐閥組和壓力傳感器(600)與主控模塊(700)相連，主控模塊(700)經通信模塊(800)與監控中心相連；外鍋壓力傳感器(110)、外鍋溫度傳感器(120)、內鍋壓力傳感器(210)、內鍋溫度傳感器(220)分別接入端子AI₁₁₀、AI₁₂₀、AI₂₁₀、AI₂₂₀，外鍋蒸汽進氣比例閥(310)、外鍋排氣電磁閥(320)、外鍋疏水電磁閥(330)分別接入端子AO₃₁₀、DO₃₂₀、DO₃₃₀，內鍋蒸汽進氣比例閥(410)、內鍋排氣電磁閥(420)、內鍋真空電磁閥(430)、內鍋空氣進氣電磁閥(440)分別接入端子AO₄₁₀、DO₄₂₀、DO₄₃₀、DO₄₄₀，真空泵(500)的控制端接入端子DO₅₀₀，真空罐進氣電磁閥(610)、真空罐真空電磁閥(620)、真空罐壓力傳感器(630)分別接入端子DO₆₁₀、DO₆₂₀、AI₆₃₀；真空罐壓力傳感器(630)安裝在真空罐內壁；高效高可用脈動真空滅菌器的真空罐輔助真空泵抽真空，參照空氣殘留率，調整操作參數，判定設備狀態，實施多模分段溫控；

其特征在于：方法流程包括滅菌方法的初始化流程，滅菌方法的執行流程；

變量說明：

內鍋真空度internal pan vacuity，Vacuity_IP

真空罐真空度vacuityjar vacuity，Vacuity_VJ

真空度下限vacuitylowerlimit，Vacuity_LL＝101.33-96.33Kpa

真空度上限vacuityupper limit，Vacuity_UL＝101.33Kpa

滅菌壓力上限sterilizer pressupper limit，Press_SUL＝220Kpa

滅菌器狀態sterilizerstate，State_sterilizer，0/1/2＝正常/降級/故障 初始化＝0

降級真空延時degradevacuitydelay，Delay_DV＝15S

恒溫滅菌時間constant temperature sterilizer time，Time_CTS＝5min

故障恒溫滅菌延時error constant temperature sterilizer delay，

Delay_ECTS＝5min

溫控設定值temperature control set point，Set point_TC＝314

溫控量變化上限temperature control change upper limit，Change_TCUL＝⊿U

算法說明：

①真空罐輔助真空泵的脈動循環：

①-1內鍋真空電磁閥(430)和真空罐進氣電磁閥(610)得電、真空罐真空電磁閥(620)失電，內鍋蒸汽進氣比例閥(410)關閉

內鍋氣體由真空泵(500)抽出，向真空罐擴散

如Vacuity_IP≤Vacuity_LL，轉“①-3”

如Vacuity_IP＞Vacuity_VJ，轉“①-1”

①-2內鍋真空電磁閥(430)得電、真空罐進氣電磁閥(610)和真空罐真空電磁閥(620)失電，內鍋蒸汽進氣比例閥(410)關閉

內鍋氣體由真空泵(500)抽出

如Vacuity_IP＞Vacuity_LL，轉“①-2”

如State_sterilizer≠0，真空泵(500)抽內鍋氣體延時Delay_DV

①-3真空罐真空電磁閥(620)得電、內鍋真空電磁閥(430)和真空罐進氣電磁閥(610)失電，內鍋蒸汽進氣比例閥(410)全開

真空罐氣體由真空泵(500)抽出，蒸汽進入內鍋

如Vacuity_IP＜Vacuity_UL，轉“①-3”

①-4結束；

②升溫升壓工序的多模分段溫控：

②-1 0～70％升溫值時

內鍋蒸汽進氣比例閥(410)全開，即開關量控制

②-2 70％～95％升溫值時

內鍋蒸汽進氣比例閥(410)的開度u(t)＝K_P[e(t)+βK_I∫e(t)dt]，β≡0⊿u＝u(t)－u(t-1)

如ABS(⊿u)＞Change_TCUL，ABS(⊿u)＝⊿U、調u(t)

②-3 95％～100％升溫值時

內鍋蒸汽進氣比例閥(410)的開度u(t)＝K_P[e(t)+βK_I∫e(t)dt]，β≡1⊿u＝u(t)－u(t-1)

如ABS(⊿u)＞Change_TCUL，ABS(⊿u)＝⊿U、調u(t)

②-4 100％升溫值時

調用“④滅菌器降級和報警流程”

結束；

③高可用恒溫滅菌工序的PI溫控：

讀溫控設定值Set point_TC、恒溫滅菌時間Time_CTS

內鍋蒸汽進氣比例閥(410)的開度u(t)＝K_P[e(t)+K_I∫e(t)dt]持續Time_CTS

調用“④滅菌器降級和報警流程”

如State_sterilizer＝2，恒溫滅菌工序延時Delay_ECTS

結束；

④滅菌器降級和報警流程：

Vacuity_IP＜Press_SUL，轉“④-3”

④-1 State_sterilizer＝0時

State_sterilizer＝1，轉“④-3”

④-2 State_sterilizer＝1時

State_sterilizer＝2，轉“④-3”

④-3結束；

滅菌方法的初始化流程：

Vacuity_LL＝101.33-96.33Kpa、Vacuity_UL＝101.33+27Kpa

Press_SUL＝220+5Kpa、State_sterilizer＝0

Set point_TC＝314、Change_TCUL＝⊿U

Delay_DV＝15S、Time_CTS＝5min、Delay_ECTS＝5min

滅菌方法的執行流程：

1、準備工序

2、3次真空罐輔助真空泵的脈動循環

3、升溫升壓工序的多模分段溫控調用“滅菌器降級和報警流程”

4、高可用恒溫滅菌工序的PI溫控調用“滅菌器降級和報警流程”

5、排氣工序

6、干燥工序

7、無菌工序。