[发明专利]一种高温蒸汽灭菌装置

说明书

本发明公开了一种高温蒸汽灭菌装置。高温蒸汽灭菌装置包括蒸汽室、覆盖在蒸汽室上的聚光板、装配在蒸汽室内部的载物盘和蓄水杯、以及位于蓄水杯中的光热蒸发材料；所述光热蒸发材料包括隔热体和覆盖在隔热体外表面的吸光体，所述吸光体为表面经亲水官能团修饰的垂直取向石墨烯，所述隔热体为石墨烯泡沫。本发明提供的高温蒸汽灭菌装置以分布广泛、绿色清洁的太阳能作为驱动力，不消耗电能、结构简单、体积小、便于携带且操作简单。本发明通过采用兼备捕集光能、阻滞热流传递的光热蒸发材料，大大提高了装置的光热转化效率，灭菌时间短，灭菌效果良好。

技术领域

本发明属于灭菌技术领域，特别涉及一种高温蒸汽灭菌装置。

背景技术

高温蒸汽灭菌是一种简单、可靠的物理灭菌法，已经在医疗、卫生、预防和保健等相关领域中广泛应用[Y.Zhang et al.Nanoscale 2017,9:19384]。高温蒸汽不仅可以杀死一般的细菌、真菌等微生物，对芽胞、孢子也有杀灭效果，能够从源头上阻止病毒和疾病的传播。

高温蒸汽灭菌过程通常是依靠电力驱动，如公开号为CN107648627A的中国专利文献公开的一种蒸汽消毒装置，使用底部的电加热板加热水，产生蒸汽，进行杀菌消毒；公开号为CN107335075A的中国专利文献公开的蒸汽杀菌装置，通过水腔底部的电热板加热驱动。

然而，世界上的许多偏远地区没有电力供应，导致例如医疗废弃物处理等许多医疗服务难以实施，病毒和疾病的传播问题难以解决，这一现象在发展中国家尤为严重。因此，如何在离网状态下实现消毒、灭菌是当今世界遇到的难题。

太阳能是地球上分布最广，储量最大的能源，如果能够通过清洁的方式，利用太阳能驱动高温蒸汽灭菌，将有助于改善偏远地区的医疗卫生现状。然而，对于现有的太阳能驱动高温蒸汽灭菌装置，其结构往往较为复杂，对工艺技术往往要求较高，如：复杂的管路、如分离式的设计[O.Neumannal.et al.PNAS 2013,110:11677-11681]；并且体积较为庞大，不易携带，操作复杂，如：大面积的聚光器、大体积的支撑架[T.Kaseman etal.Am.J.Trop.Med.Hyg.2012,87:602-607；M.N.Dravid et al.J.Hosp.Infect.2012,80:345-347]。相对而言，简易、便携、一体化的太阳能驱动高温蒸汽灭菌装置将具有更强的应用价值和更广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温蒸汽灭菌装置，以分布广泛、绿色清洁的太阳能作为驱动力，不消耗电能，可应用的区域广。本发明装置结构简单，体积小，便于携带，且操作简单。本发明通过采用兼备捕集光能、阻滞热流传递的光热蒸发材料，大大提高了装置的光热转化效率，灭菌时间短，灭菌效果良好。

一种高温蒸汽灭菌装置，所述高温蒸汽灭菌装置包括蒸汽室、覆盖在蒸汽室上的聚光板、装配在蒸汽室内部的载物盘和蓄水杯、以及位于蓄水杯中的光热蒸发材料。

优选的，所述载物盘竖直方向有若干个通孔；蒸汽冷凝后通过通孔流到蒸汽室的底部，避免冷凝水黏附在待灭菌物体上，影响灭菌效果。

所述聚光板将光束聚集到蓄水杯内。

优选的，所述聚光板与蓄水杯的横截面形状相同，横截面积比为10-100：1，聚光板与蓄水杯同心装配。

优选的，所述蒸汽室的内部设置安装载物盘的托台。拖台可以使载物盘与蒸汽室的底部不接触。

优选的，所述载物盘的中心设置凹槽，所述凹槽的尺寸与蓄水杯底部的尺寸相当。所述凹槽用于固定蓄水杯的安装位置，保证蓄水杯与聚光板的同心装配关系。

优选的，所述高温蒸汽灭菌装置还包括密封圈和卡箍，所述密封圈和卡箍用于固定所述聚光板。