專(zhuān)利名稱(chēng)：用于物品的蒸汽消毒的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于物品的蒸汽消毒的方法和設(shè)備，特別是這樣的方法和設(shè)備，它采用具有銅焊的熱偶和噴霧嘴相結(jié)合用來(lái)改進(jìn)即需即供蒸汽發(fā)生的不銹鋼蒸汽發(fā)生器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，公知使用蒸汽發(fā)生器用于醫(yī)療過(guò)程等的物品消毒。在此全部引用的Newman的美國(guó)專(zhuān)利5,271,893和5,290,511批露了一種用于物品消毒的蒸汽發(fā)生器。在這些專(zhuān)利中，蒸發(fā)器起閃蒸鍋爐的作用，其中，將供給到所述蒸發(fā)器的水立即蒸發(fā)，以便所述蒸發(fā)器在蒸汽發(fā)生器間基本保持干燥。利用放置在所述蒸發(fā)器內(nèi)的溫度傳感器監(jiān)控所述蒸發(fā)器的溫度，借此通過(guò)蒸發(fā)器溫度的陡然上升使水大量蒸發(fā)。此時(shí)將水注入蒸發(fā)器以產(chǎn)生額外的蒸汽，該過(guò)程連續(xù)重復(fù)來(lái)提供蒸汽，同時(shí)保持蒸發(fā)器為干燥狀態(tài)。利用計(jì)量泵和一端位于蒸發(fā)器的腔的壁部附近的導(dǎo)管將水注入。因此產(chǎn)生的蒸汽從另一導(dǎo)管離開(kāi)蒸發(fā)器并進(jìn)入消毒盒。
雖然這些即需即供蒸汽蒸發(fā)器相比其它種類(lèi)的蒸汽發(fā)生器提供了明顯的優(yōu)點(diǎn)，但是該蒸發(fā)器由鋁制作，將鋁澆鑄在它的加熱線圈周?chē)?。鋁材料隨時(shí)間將氧化。氧化物能覆蓋溫度傳感器并影響其性能。此外，蒸汽發(fā)生輸出對(duì)水注入蒸發(fā)器腔和溫度傳感器的放置方式敏感，有時(shí)因?yàn)椴徽_的水注入和傳感器放置影響蒸汽輸出。
因此，存在利用蒸汽即需即供發(fā)生器改進(jìn)蒸汽發(fā)生的需要。應(yīng)該需要，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的蒸汽即需即供發(fā)生器，其具有改良的耐腐蝕性和更好的蒸汽發(fā)生能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目標(biāo)是提供一種改進(jìn)的即需即供蒸汽發(fā)生器。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是即需即供蒸汽發(fā)生器具有不銹鋼腔和銅焊的構(gòu)造。
本發(fā)明的又一目標(biāo)是使用發(fā)明的蒸汽發(fā)生器即需即供產(chǎn)生蒸汽的方法。
隨著描述的進(jìn)行本發(fā)明的其它目標(biāo)將變得顯而易見(jiàn)。
本發(fā)明是現(xiàn)有技術(shù)的即需即供蒸汽發(fā)生器，特別是前面提到的Newman專(zhuān)利批露的發(fā)生器中的改進(jìn)。一方面，本發(fā)明涉及即需即供蒸汽發(fā)生器，其具有杯組件、用于加熱所述杯組件和其內(nèi)部的加熱設(shè)備、用于為所述杯組件提供水的水注入設(shè)備、蒸汽出口、和位于所述杯組件內(nèi)的溫度傳感器。提供大量的水以便所述杯組件的內(nèi)部在蒸汽發(fā)生器間基本保持干燥。本發(fā)明相比這些類(lèi)型的蒸汽發(fā)生器的改進(jìn)在于所述杯組件具有用于形成內(nèi)部的薄壁不銹鋼杯和不銹鋼罩。在不銹鋼罩內(nèi)設(shè)有中空錐形噴霧嘴用來(lái)將水提供給所述杯。加熱設(shè)備和溫度傳感器的溫度敏感部分銅焊到所述不銹鋼杯。
溫度傳感器的端部?jī)?yōu)選地銅焊到不銹鋼杯的內(nèi)壁上的位置，內(nèi)壁接收來(lái)自中空錐形噴霧嘴的噴灑。溫度傳感器能為熱偶，并且至少熱偶的尖端的一側(cè)應(yīng)該直接通過(guò)銅焊接觸內(nèi)壁，且傳感器的端表面或正面在銅焊后保持暴露。
蒸汽發(fā)生器的杯設(shè)有壁部分，該壁部分接收來(lái)自噴嘴的噴灑和用作溫度傳感器的附著點(diǎn)。
加熱設(shè)備能為加熱線圈，該加熱線圈圍繞杯組件的下部，且下部包括杯的壁。杯也能包括銅焊到杯的底部的不銹鋼柱頭螺栓，該柱頭螺栓為溫度傳感器進(jìn)入內(nèi)部提供通道。溫度傳感器能銅焊到柱頭螺栓的一部分。
本發(fā)明的另一方面是即需即供蒸汽發(fā)生的方法中的改進(jìn)。在現(xiàn)有技術(shù)的方法中，將水脈沖地分配到蒸汽發(fā)生器的杯里以即需即供產(chǎn)生蒸汽，同時(shí)蒸汽發(fā)生器在蒸汽發(fā)生期間保持基本干燥。通過(guò)測(cè)定蒸汽發(fā)生器和杯的內(nèi)部溫度控制水的注入。本發(fā)明對(duì)該方法的改進(jìn)在于通過(guò)以中空錐形噴灑方式分配水，且霧化水的錐形接觸不銹鋼杯的壁；和利用放置在接收分配來(lái)的水的直立壁的一部分上的溫度傳感器來(lái)測(cè)定杯的內(nèi)部溫度和杯的溫度。
溫度傳感器能為熱偶，并且溫度傳感器的端部能銅焊到壁上，且焊接后端部的端面暴露。對(duì)蒸汽發(fā)生的控制能利用溫度傳感器測(cè)定到的溫度隨時(shí)間的變化而不是如現(xiàn)有技術(shù)即需即供蒸汽發(fā)生器那樣僅監(jiān)測(cè)溫度的變化。
本發(fā)明的又一方面限定蒸汽發(fā)生器的杯和罩組件。該組件包括具有分配水開(kāi)口的罩、杯、將罩固定到杯以形成密封的內(nèi)部的夾具、銅焊到杯的加熱元件和溫度傳感器。溫度傳感器的端部位于所述內(nèi)部并且銅焊到杯的壁的一部分。至少罩、杯、噴霧嘴和夾具組件為不銹鋼的。


圖1是本發(fā)明的即需即供蒸汽發(fā)生器的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖2是圖1的即需即供蒸汽發(fā)生器的側(cè)視圖；圖3沿圖2的線III-III的剖面圖；圖4圖1的即需即供蒸汽發(fā)生器的分解視圖；和圖5是圖1的運(yùn)轉(zhuǎn)中的即需即供蒸汽發(fā)生器的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明為包括物品消毒的各種應(yīng)用的即需即供蒸汽發(fā)生提供了顯著的改進(jìn)。雖然本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器優(yōu)選地用于提供用于消毒目的的即需即供蒸汽，它也能夠用在需要蒸汽的其它應(yīng)用中。
本發(fā)明的發(fā)生器克服了涉及由于負(fù)面影響溫度控制的鋁的氧化物的存在的現(xiàn)有技術(shù)的蒸汽發(fā)生器的許多問(wèn)題。使用不銹鋼蒸汽發(fā)生器組件消除了鋁的氧化物的問(wèn)題。還允許蒸汽發(fā)生器使用薄壁，因而改善制造成本，并加強(qiáng)來(lái)自薄壁外側(cè)的加熱線圈的熱傳導(dǎo)。
本發(fā)明還通過(guò)使用銅焊作為裝配方式解決了將熱偶或其他溫度傳感器裝到不銹鋼材料上的問(wèn)題。因?yàn)槭褂弥锌斟F形噴霧嘴，其以錐形方式引導(dǎo)注入的水沖擊蒸發(fā)器最熱的部分，本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器提供了超高的蒸汽發(fā)生。在該區(qū)域放置溫度傳感器允許蒸汽發(fā)生的精確控制。
先參考圖1，發(fā)明的蒸汽發(fā)生器的一個(gè)實(shí)施例一般由參考數(shù)字10指明。蒸汽發(fā)生器10包括蒸汽出口組件1、空氣入口組件3和水入口組件5。
參考圖2-4，特別是圖4，蒸汽出口組件1包括三通管7、彎管9和減壓閥11。水入口組件5包括噴霧嘴13、密封15、噴嘴轉(zhuǎn)換接頭17和壓緊螺母21。空氣入口組件3包括彎管壓縮接頭23、止回閥25和軟管倒鉤接頭27。雖然蒸汽出口、空氣入口和水入口優(yōu)選地具有這些元件，為此也可以應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)的其它裝置。
蒸汽出口組件1設(shè)有蒸汽脫離發(fā)生器10并通過(guò)導(dǎo)管(圖中未顯示)引導(dǎo)到消毒盒或其它蒸汽需求裝置的出口。一旦不再需要蒸汽時(shí)和蒸汽發(fā)生器特定用途決定的其它原因，空氣入口組件3允許空氣進(jìn)入發(fā)生器以達(dá)到干燥目的。源(圖中未顯示)供給的空氣進(jìn)入軟管倒鉤27，通過(guò)止回閥25，以及彎管23，進(jìn)入發(fā)生器并經(jīng)過(guò)蒸汽出口組件1出來(lái)。
仍參考圖2-4，發(fā)生器10具有基座對(duì)接(half)組件29和罩對(duì)接組件31?；鶎?duì)接組件29由發(fā)熱元件33、杯35、支架37和安裝柱螺柱39組成。將基座對(duì)接元件連接到一起以形成整體組件，并且優(yōu)選地通過(guò)銅焊連接在一起。優(yōu)選，銅焊材料為銅基合金，但是也能使用其它材料?；鶎?duì)接組件29的零件由不銹鋼制成，且杯具有大體薄壁構(gòu)造，例如，壁厚小于1.52mm，以將加熱元件上的熱負(fù)荷減到最小。加熱元件顯示為加熱線圈，但是事實(shí)上能夠?qū)⑴c基座對(duì)接元件29相容的任何類(lèi)型的加熱裝置銅焊或制成蒸汽發(fā)生器的部件。
罩對(duì)接組件31由罩41、噴嘴轉(zhuǎn)換接頭17和管19組成。管19分別連接到彎管23和三通管7，以分別允許蒸汽出去和空氣進(jìn)入到由基座和罩對(duì)接組件29和31形成的腔。罩對(duì)接組件的零件同樣優(yōu)選地銅焊在一起，以形成整體結(jié)構(gòu)，且優(yōu)選銅焊合金為鎳基合金。當(dāng)然，在該應(yīng)用中也能使用其它銅焊合金。
利用V形帶不銹鋼連接箍45和硅樹(shù)脂襯墊47將基座對(duì)接組件29和罩對(duì)接組件31夾在一起。襯墊47確保罩41和杯35間的不漏密封，罩41和杯35間形成蒸汽發(fā)生腔。
蒸汽發(fā)生器10具有兩個(gè)安全部件，即上面提到的減壓閥11和熱保險(xiǎn)絲59。利用夾具61、彈簧墊圈63和螺母65將熱保險(xiǎn)絲59固定在位。
蒸汽發(fā)生器10還包括熱偶67，但是也能使用提供正確的蒸汽發(fā)生控制的任何溫度傳感器。參考圖3和5，熱偶67沿杯35的底部，并沿杯35的直立壁71延伸穿過(guò)安裝的柱螺柱39，且一端部69終止于尖端表面79。
在設(shè)計(jì)為使蒸汽發(fā)生器10的性能最佳的條件下將熱偶端部69銅焊到壁71。更特別地，優(yōu)選地將端部69放在使蒸汽發(fā)生最優(yōu)化的位置。如果熱偶放置位置不正確，將損害蒸汽發(fā)生。
將熱偶67銅焊到壁71的最熱靈敏的區(qū)域的適當(dāng)位置。也優(yōu)選地在熱偶接觸柱頭螺栓39的地方形成銅焊接頭，見(jiàn)圖5。熱敏感區(qū)域?yàn)?a)當(dāng)沒(méi)有水時(shí)熱偶端部69將經(jīng)歷最迅速的溫升，和(b)有水的時(shí)候經(jīng)歷最早的溫度下降的位置。為實(shí)現(xiàn)(a)條，應(yīng)該將端部69裝配到杯35上最熱的點(diǎn)。(b)條則要求將熱偶裝配到在噴水期間最多的霧化水將要沖擊的地方。在實(shí)現(xiàn)這些結(jié)果過(guò)程中，優(yōu)選地控制用于將端部69連接到壁71的銅焊合金的量。太多的銅焊合金將不利地影響使用熱偶的操作的控制。太少的合金將不能提供到測(cè)定壁溫的壁的連接。
當(dāng)銅焊熱偶時(shí)，優(yōu)選地使熱偶端部69包括與杯35的壁71接觸的端69的正尖端部分。頂面或端面79，見(jiàn)圖3，應(yīng)該暴露并不被銅焊材料覆蓋。銅焊焊腳在尺寸上應(yīng)該不大于熱偶直徑的一半。沿壁71的焊腳優(yōu)選的長(zhǎng)度大約為壁高的一對(duì)接，焊腳始于表面79并向杯35的底部延伸。
使用熱偶控制發(fā)生器的操作能遵循上面提到的Newman專(zhuān)利中批露的方法。在這個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的方法中，監(jiān)控蒸汽發(fā)生器的溫升以決定什么時(shí)候必須把附加水注入蒸汽發(fā)生器。但是，該方法沒(méi)有充分解決逸出狀態(tài)，例如，在溫升發(fā)生得非常迅速時(shí)。因此，當(dāng)控制本發(fā)明的發(fā)生器時(shí)，優(yōu)選地監(jiān)控溫度變化率，即，溫度隨時(shí)間的變化，以確定什么時(shí)候應(yīng)該將水分配到蒸汽發(fā)生器里。另外，操作也能夠遵循Newman專(zhuān)利的控制技術(shù)。
關(guān)于本發(fā)明的方法參考圖5，現(xiàn)在說(shuō)明本發(fā)明的方法方面在Newman專(zhuān)利中所述的現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)。結(jié)合發(fā)明技術(shù)，給管狀加熱線圈33通電以迅速加熱薄壁不銹鋼杯35。杯35的迅速加熱減少發(fā)生器10內(nèi)蒸汽的再冷凝。然后通過(guò)泵或其它設(shè)備(圖中未顯示)將水提供到水入口組件5。在水進(jìn)入噴嘴13的孔74前，水穿過(guò)轉(zhuǎn)換接頭17中的孔72。將離開(kāi)噴嘴的水以中空錐形方式75分散并霧化成小水滴，將該小水滴引向在先加熱過(guò)的直立壁71和熱偶端69。將水霧化增加了水和壁71的接觸面使得迅速產(chǎn)生蒸汽。
一旦水接觸到杯壁71，就產(chǎn)生蒸汽。蒸汽能夠通過(guò)蒸汽出口組件1脫離蒸汽發(fā)生器，并用于任何目的。一個(gè)優(yōu)選的目的是Newman專(zhuān)利中所示，蒸汽用來(lái)物品消毒，例如用在醫(yī)療或牙科用途。Newman專(zhuān)利中批露了消毒物品的方式，其進(jìn)一步的描述對(duì)于理解本發(fā)明不是必要的。但是，如上面提到的，應(yīng)該監(jiān)控溫度變化率用于控制蒸汽發(fā)生器的蒸汽輸出而不是僅控制溫升。
在不背離本發(fā)明的范圍的條件下，能夠?qū)嵭邪l(fā)明的蒸汽發(fā)生器和使用方法中的其它變化。例如，雖然壁71顯直立，蒸汽發(fā)生器能夠具有其它構(gòu)造供使用，借此水的中空錐形可以水平發(fā)生而不是豎直發(fā)生。優(yōu)選地并且不管它的方向，臨近加熱元件33和熱偶端69的壁71應(yīng)該接收來(lái)自噴嘴13的中空錐形噴灑75。
如上面提到的，發(fā)生器主要由不銹鋼制成。杯35、安裝柱螺柱39、墊圈63、罩41、支架37和夾具45由不銹鋼，優(yōu)選地諸如304奧氏鋼制作。用于蒸汽出口、水入口和空氣入口組件的配件零件優(yōu)選地由黃銅制作。噴嘴轉(zhuǎn)換接頭17和管19優(yōu)選地由不銹鋼制作。
這樣，以其優(yōu)選實(shí)施例的方式批露了發(fā)明，該優(yōu)選實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如上所述的本發(fā)明的每個(gè)和任何目標(biāo)，并提供了新的改進(jìn)的即需即供蒸汽發(fā)生器和使用方法。
當(dāng)然，在不背離其預(yù)期精神和范圍的條件下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以考慮本發(fā)明的各種變化、改進(jìn)和改造。本發(fā)明僅由權(quán)利要求的條款限定。
權(quán)利要求
1.一種即需即供蒸汽發(fā)生器，包括杯組件；用于加熱杯組件和其內(nèi)部的加熱設(shè)備；用于將水提供給杯組件的水注入設(shè)備；蒸汽出口；和位于杯組件內(nèi)的溫度傳感器，其中，蒸汽發(fā)生期間大量地提供水使得杯組件的內(nèi)部基本保持干燥，其改進(jìn)包括所述杯組件包括形成所述內(nèi)部的薄壁不銹鋼杯和不銹鋼罩；和用于將水提供給所述杯的不銹鋼罩內(nèi)的中空錐形噴霧嘴，其中，所述加熱設(shè)備和所述溫度傳感器的端部銅焊到所述不銹鋼杯。
2.如權(quán)利要求1所述的即需即供蒸汽發(fā)生器，其中，所述溫度傳感器的端部銅焊到所述不銹鋼杯的內(nèi)壁的地方，所述內(nèi)壁接收來(lái)自中空錐形噴霧嘴的噴灑。
3.如權(quán)利要求2所述的即需即供蒸汽發(fā)生器，其中，所述溫度傳感器為熱偶并且至少熱偶的尖端的一側(cè)直接接觸所述內(nèi)壁，銅焊后尖端端面保持暴露。
4.如權(quán)利要求1所述的即需即供蒸汽發(fā)生器，其中，所述杯的壁設(shè)置為接收來(lái)自中空錐形噴霧嘴的噴灑和所述溫度傳感器。
5.如權(quán)利要求2所述的即需即供蒸汽發(fā)生器，其中，所述加熱設(shè)備為圍繞所述杯組件的下部的加熱線圈，所述下部包括所述內(nèi)壁。
6.如權(quán)利要求1所述的即需即供蒸汽發(fā)生器，還包括銅焊到所述不銹鋼杯的底部的不銹鋼柱頭螺栓，該柱頭螺栓提供所述溫度傳感器進(jìn)入所述內(nèi)部的通道。
7.如權(quán)利要求6所述的即需即供蒸汽發(fā)生器，其中，所述溫度傳感器銅焊到柱頭螺栓的一部分。
8.一種使用具有加熱設(shè)備的蒸汽發(fā)生器即需即供地產(chǎn)生蒸汽的方法，其中，將水脈沖地分配到所述蒸汽發(fā)生器的杯內(nèi)，以即需即供產(chǎn)生蒸汽，同時(shí)在蒸汽發(fā)生期間保持蒸汽發(fā)生器基本干燥，通過(guò)測(cè)定所述蒸汽發(fā)生器的內(nèi)部和所述杯溫度控制水的注入，其改進(jìn)包括以中空錐形噴霧方式分配水，且霧化水的錐形接觸不銹鋼杯的壁，和利用放置在接收分配來(lái)的水的所述壁的一部分上的溫度傳感器測(cè)定所述內(nèi)部溫度和所述杯的溫度。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述溫度傳感器為熱偶。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，溫度傳感器的端部銅焊到所述壁，且在銅焊后所述端部的端面暴露。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述加熱設(shè)備為銅焊到所述不銹鋼杯的外部的加熱線圈。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述溫度傳感器隨時(shí)間測(cè)定到的溫度變化用于控制蒸汽發(fā)生。
13.一種蒸汽發(fā)生器的杯和罩組件，包括a)具有分配水的開(kāi)口的罩；b)杯；c)將所述罩固定到所述杯以形成密封的內(nèi)部的夾具組件；d)銅焊到所述杯的加熱元件；和e)溫度傳感器，溫度測(cè)定端部位于所述內(nèi)部并銅焊到所述杯的壁的一部分；f)其中，至少所述罩、所述杯和夾具組件為不銹鋼的。
14.如權(quán)利要求13所述的杯和罩組件，其中，所述加熱設(shè)備為加熱線圈。
15.如權(quán)利要求13所述的杯和罩組件，其中，所述杯包括銅焊到其底部的不銹鋼柱頭螺栓，所述柱頭螺栓為所述溫度傳感器進(jìn)入所述杯提供通道。
16.如權(quán)利要求13所述的杯和罩組件，還包括中空錐形噴霧嘴，該噴霧嘴位于所述罩內(nèi)并且其取向?qū)⒅锌盏腻F形水引到所述杯的壁，所述杯包括所述溫度傳感器銅焊到其上的部分。
17.如權(quán)利要求13所述的杯和罩組件，其中，所述杯具有薄壁構(gòu)造。
全文摘要
一種即需即供蒸汽發(fā)生器，使用不銹鋼杯和罩裝置以及中空錐形噴霧嘴。所述噴嘴將錐形的水引導(dǎo)到所述杯的壁上。加熱設(shè)備和熱偶銅焊到所述杯，且熱偶位于所述壁的一部分上以強(qiáng)化操作和蒸汽發(fā)生的控制。
文檔編號(hào)A61L2/07GK1618470SQ20041007919
公開(kāi)日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2004年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月16日
發(fā)明者尹向東, 加布里埃爾·尼格, 多林·喬拉卡, 孫君亮 申請(qǐng)人:賽康公司