CN106092671A - 便携式纯蒸汽取样设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式纯蒸汽取样设备，包括供液模块、加压模块、鼓风器、雾化器、换热器、取样桶、控制阀、温度传感器、气流分散器、控制模块和电源模块，所述控制模块分别与所述供液模块、所述加压模块、所述鼓风器、所述雾化器、所述控制阀、所述温度传感器和所述电源模块连接以提供控制信号，所述电源模块分别与所述供液模块、所述加压模块、所述鼓风器、所述控制阀和所述温度传感器连接以提供电力，所述供液模块的出口与所述加压模块的入口连接，所述加压模块的出口依次穿过所述取样桶底部的鼓风器、气流分散器与所述雾化器连接，所述鼓风器、雾化器、换热器、控制阀、温度传感器、气流分散器位于所述取样桶的内部。本发明的设备使用方便、易于维护。

Description

便携式纯蒸汽取样设备

技术领域

本发明属于制药行业用具技术领域，涉及一种便携式纯蒸汽取样设备。

背景技术

制药行业无菌制剂生产工艺中通常会使用纯蒸汽，每个车间有十几到几十个不等。根据现行GMP要求，需要检测纯蒸汽冷凝水的水质，因此，必然需要将气态的纯蒸汽冷却成液态。目前，制药行业较常见的是用冷却水冷却纯蒸汽。该方法仅利用了水的显热，载热量低，因此需要大量冷却水，用水量巨大，造成严重浪费。由于传热效率低，取样时间很长。

目前，制药行业较常见的有以下两种具体方法：

第一种方法：在每个取样位置安装小型换热器，将冷却水接入换热器。取样时打开冷却水阀门即可取样。这种方法存在以下缺点：换热器数量过多，有几个使用点就需要有多少个换热器；冷却水接管增多，有几个使用点就需要有多少个冷却水支管；换热器拆不下来，无法消毒，污染的换热器可能会造成取样结果假阳性。

为改进第一种方法的缺陷，演变出第二种方法：仅使用一台换热器，将冷却水盛装到容器中，用移动式小车将容器和换热器推到需要取样的位置。小车上有泵，取样时打开泵，冷却水在罐和换热器之间循环，以冷却纯蒸汽。

第二种方法尽管解决了第一种方法中换热器过多的问题，但取样几次后冷却水温度上升，需要换新的水，冷却水用量仍然很大。而且该设备整体体积大，尽管可以搬运，但仍不太方便。某些特殊区域甚至无法将设备送入，以致无法取样。

以上两种方法由于原理限制，均仅利用了水的显热，载热量低，因此冷却水用量巨大，造成严重资源浪费；传热效率相对低，造成取样时间长；由于原理限制，某些区域无水源，以致无法取样。

有鉴于此，有必要提供一种设备结构合理、使用方便、易于维护的装置。

发明内容

针对上述现有的问题，本发明的目的是提供一种广泛适用的便携式纯蒸汽取样设备，有效解决了冷却水消耗量大、时间长、设备搬运困难的问题。同时，其结构设计为可以对与洁净介质接触的部件灭菌，保证设备整体的洁净性，以符合制药行业的要求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一个方面提供了一种便携式纯蒸汽取样设备，包括供液模块、加压模块、鼓风器、雾化器、换热器、取样桶、控制阀、温度传感器、气流分散器、控制模块和电源模块，所述控制模块分别与所述供液模块、所述加压模块、所述鼓风器、所述雾化器、所述控制阀、所述温度传感器和所述电源模块连接以提供控制信号，所述电源模块分别与所述供液模块、所述加压模块、所述鼓风器、所述控制阀和所述温度传感器连接以提供电力，所述供液模块的出口与所述加压模块的入口连接，所述加压模块的出口依次穿过所述取样桶底部的鼓风器、气流分散器与所述雾化器连接，所述鼓风器、雾化器、换热器、控制阀、温度传感器、气流分散器位于所述取样桶的内部。

优选地，所述换热器上设置的换热器进口延伸至所述取样桶的上端外部，所述换热器上设置的换热器出口延伸至所述取样桶的下端外部。

优选地，所述控制阀设置于靠近所述换热器进口处的位置，所述温度传感器设置于靠近所述换热器出口处的位置。

优选地，所述雾化器位于所述换热器的下部，所述雾化器的下部依次设置有所述气流分散器和所述鼓风器。

优选地，所述取样桶包括筒体，位于所述筒体上部并与所述筒体配套的顶板，位于所述筒体下部并与所述筒体配套的底板。

优选地，所述顶板及所述底板上均设有通气用通孔。

优选地，所述筒体的形状为圆柱形或沙漏形。

优选地，所述换热器为管式换热器或翅片式换热器。

优选地，所述供液模块为开放式水箱或整体采用配方型一次性产品。

优选地，所述气流分散器上设有分散孔，所述分散孔为圆孔或条形孔。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：

本发明的便携式纯蒸汽取样设备通过合理的原理构思和结构设计，重点对液体蒸发时吸收的汽化潜热进行有效利用，由于液体汽化潜热几百倍于显热，因此，可获得极佳的冷却效果，以减少冷却介质的使用量、缩短取样时间、缩小设备尺寸。

本发明的便携式纯蒸汽取样设备的原理可靠，设备结构合理、使用方便、易于维护；同时充分利用物质携带能量的能力，可节约水资源和能源。

本发明的便携式纯蒸汽取样设备结构设计合理、体积小巧、使用方便，使用量少易得的冷却介质，使其能够方便地应用于各纯蒸汽使用点；由于冷却介质用量最小化，同时合理控制传热速度，不会对洁净室内的温度、湿度造成强烈冲击，确保其广泛、可靠的适用性。同时，与洁净介质接触的部件能够拆卸，置于灭菌柜中灭菌，其余部件也能做到消毒，保证其不成为新的污染源。

本发明的便携式纯蒸汽取样设备的工作方式是将冷却用的洁净水(如纯化水洁净级别以上)雾化成小液滴，液滴落在换热器表面蒸发后吸收大量汽化潜热，将换热器中的纯蒸汽冷却为液态，在取样过程中，调节阀控制纯蒸汽进入量，温度传感器控制取样后样品温度，鼓风器控制鼓风量。另外，由于液滴蒸发、鼓入的风均可形成冷却效果，即使不使用洁净水冷却，仅靠鼓风器鼓入的风也可冷却纯蒸汽，扩大了该发明的适用范围。

附图说明

图1是实施例1所提供的便携式纯蒸汽取样设备的剖视图。

图2是图1所示的便携式纯蒸汽取样设备的三维视图。

图3是实施例2所提供的便携式纯蒸汽取样设备的剖视图。

图4是实施例1中气流分散器的俯视图。

图5是实施例2中气流分散器的俯视图。

图6是实施例1中换热器的正视图。

图7是实施例2中换热器的正视图。

其中：1为供液模块，2为加压模块，3为鼓风器，4为雾化器，5为换热器，6为取样桶，7为控制阀，8为温度传感器，9为气流分散器，10为控制模块，11为电源模块，51为换热器进口，52为换热器出口，31为进气口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1和图2所示，图1是实施例1的便携式纯蒸汽取样设备的剖视图；图2是图1所示的便携式纯蒸汽取样设备的三维视图。一种便携式纯蒸汽取样设备，包括供液模块1、加压模块2、鼓风器3、雾化器4、换热器5、取样桶6、控制阀7、温度传感器8、气流分散器9、控制模块10和电源模块11，所述控制模块10分别与所述供液模块1、所述加压模块2、所述鼓风器3、所述雾化器4、所述控制阀7、所述温度传感器8和所述电源模块11连接以提供控制信号，所述电源模块11分别与所述供液模块1、所述加压模块2、所述鼓风器3、所述控制阀7和所述温度传感器8连接以提供电力，所述供液模块1的出口与所述加压模块2的入口连接，所述加压模块2的出口依次穿过所述取样桶6底部的鼓风器3、气流分散器9与所述雾化器4连接，所述鼓风器3、雾化器4、换热器5、控制阀7、温度传感器8、气流分散器9位于所述取样桶6的内部。

所述换热器5上设置的换热器进口51延伸至所述取样桶6的上端外部，所述换热器5上设置的换热器出口52延伸至所述取样桶6的下端外部，所述控制阀7设置于靠近所述换热器进口51的位置，所述温度传感器8设置于靠近所述换热器出口5的位置，所述雾化器4位于所述换热器5的下部，所述雾化器4的下部依次设置有所述气流分散器9和所述鼓风器3。由于采用高精度温度传感器8，确保了设备工作稳定。

所述取样桶6包括筒体，位于筒体上部并与筒体配套的顶板，位于筒体下部并与筒体配套的底板。所述顶板、所述底板上均设有通气用通孔。在本实施例中筒体的形状为圆柱形。

在本实施例中所述换热器5为翅片式换热器。图6是实施例1中换热器的正视图。

在本实施例中所述鼓风器3由旋转的扇叶提供鼓风。

所述供液模块1为开放式水箱。

所述气流分散器9上设有分散孔，所述分散孔为圆孔。图4是实施例1中气流分散器的俯视图。

使用时，在设备开启前，将纯蒸汽输送至换热器5的换热器进口51，将冷凝水接收容器连接至换热器5的换热器出口52。开启设备后，加压模块2将供液模块1中的液体送至雾化器4雾化。鼓风器3产生的气流被其上的气流分散器9分散，在取样桶6中均匀分布。控制模块10根据温度传感器8的检测值自动调整控制阀7的开度、鼓风器3的鼓风量在最佳值。雾化器4雾化出的液滴落在换热器5表面后蒸发，将换热器5内纯蒸汽的热量带出，蒸汽冷凝为液态，从换热器出口52流出，被取样容器接收。所有用电装置由电源模块11提供动力。当取样量达到设定值后设备可自动停止或人工操作停止。

当供液模块1中的液体量不足，供液模块1上安装的传感器将给操作者发出提示，并大幅提高鼓风器3的转速，仅使用流动的空气进行冷却，保证取样工作顺利进行，不中断；当不希望用雾化液滴冷却时，可预先在控制模块10上设置使用独立空气冷却模式，控制模块10将鼓风器3的工况控制为空气冷却模式，使用流动的空气进行冷却，完成取样工作。

当设备使用时间过久或需要长期保存时，可将取样桶6和换热器5拆下，放置于灭菌柜中灭菌处理。再重新使用时，供液模块1的水箱、加压模块2、雾化器4可用75％乙醇消毒，以保证整台设备的洁净状态。

实施例2

如图3所示，图3是实施例2的便携式纯蒸汽取样设备的剖视图。一种便携式纯蒸汽取样设备，包括供液模块1、加压模块2、鼓风器3、雾化器4、换热器5、取样桶6、控制阀7、温度传感器8、气流分散器9、控制模块10和电源模块11，所述控制模块10分别与所述供液模块1、所述加压模块2、所述鼓风器3、所述雾化器4、所述控制阀7、所述温度传感器8和所述电源模块11连接以提供控制信号，所述电源模块11分别与所述供液模块1、所述加压模块2、所述鼓风器3、所述控制阀7和所述温度传感器8连接以提供电力，所述供液模块1的出口与所述加压模块2的入口连接，所述加压模块2的出口依次穿过所述取样桶6底部的鼓风器3、气流分散器9与所述雾化器4连接，所述鼓风器3、雾化器4、换热器5、控制阀7、温度传感器8、气流分散器9位于所述取样桶6的内部。

所述换热器5上设置的换热器进口51延伸至所述取样桶6的上端外部，所述换热器5上设置的换热器出口52延伸至所述取样桶6的下端外部，所述控制阀7接近所述换热器进口51设置，所述温度传感器8接近所述换热器出口52设置，所述雾化器4位于所述换热器5的下部，所述雾化器4的下部依次设置有所述气流分散器9和所述鼓风器3。由于采用高精度温度传感器8，确保了设备工作稳定。

所述取样桶6包括筒体，位于筒体上部并与筒体配套的顶板，位于筒体下部并与筒体配套的底板。所述顶板设有通气用通孔。在本实施例中所述筒体的形状为沙漏形，以使雾化的液滴在取样桶6内部分散更加合理、均匀。

在本实施例中所述换热器5为管式换热器，以加强冷却效果。图7是实施例2中换热器的正视图。

在本实施例中所述鼓风器3由外部压缩空气源提供鼓风，所述鼓风器3上还设有延伸至所述取样桶6外部的进气口31。

所述供液模块1整体采用配方型一次性产品。

所述气流分散器9上设有分散孔，所述分散孔为条形孔。图5是实施例2中气流分散器的俯视图。

使用时，在设备开启前，将纯蒸汽输送至换热器5的换热器进口51，将冷凝水接收容器连接至换热器5的换热器出口52，将压缩空气气源接至进气口31。开启设备后，加压模块2将供液模块1中的溶液送至雾化器4雾化。鼓风器3控制压缩空气的进入量控制鼓风，产生的气流被其上的气流分散器9分散，在取样桶6中均匀分布。控制模块10根据温度传感器8的检测值自动调整控制阀7的开度、鼓风器3的鼓风量在最佳值。雾化器4雾化出的液滴落在换热器5表面后蒸发，将换热器5内流体的热量带出，换热器5内蒸汽冷凝为液态，从换热器出口52流出，被取样容器接收。所有用电装置由电源模块11提供动力。当取样完成后设备自动停止。

当仅使用空气冷却时，可预先在控制模块10上设置使用独立空气冷却模式，控制模块10将鼓风器3的工况控制为空气冷却模式，使用流动的空气进行冷却，完成取样工作。

当设备使用时间过久或需要长期保存时，可将取样桶6和换热器5拆下，放置于灭菌柜中灭菌处理。再重新使用时，供液模块1可先安装消毒溶液，使用消毒模式将加压模块2、雾化器4消毒，以保证整台设备的洁净状态。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，本发明所例举的实施例无法对所有的实施方式予以穷尽，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。在本发明中提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同一篇文献被单独引用为参考那样。

Claims (10)

1.一种便携式纯蒸汽取样设备，其特征在于：包括供液模块、加压模块、鼓风器、雾化器、换热器、取样桶、控制阀、温度传感器、气流分散器、控制模块和电源模块，所述控制模块分别与所述供液模块、所述加压模块、所述鼓风器、所述雾化器、所述控制阀、所述温度传感器和所述电源模块连接以提供控制信号，所述电源模块分别与所述供液模块、所述加压模块、所述鼓风器、所述控制阀和所述温度传感器连接以提供电力，所述供液模块的出口与所述加压模块的入口连接，所述加压模块的出口依次穿过所述取样桶底部的鼓风器、气流分散器与所述雾化器连接，所述鼓风器、雾化器、换热器、控制阀、温度传感器、气流分散器位于所述取样桶的内部。

2.根据权利要求1所述的便携式纯蒸汽取样设备，其特征在于：所述换热器上设置的换热器进口延伸至所述取样桶的上端外部，所述换热器上设置的换热器出口延伸至所述取样桶的下端外部。

3.根据权利要求2所述的便携式纯蒸汽取样设备，其特征在于：所述控制阀设置于靠近所述换热器进口处的位置，所述温度传感器设置于靠近所述换热器出口处的位置。

4.根据权利要求3所述的便携式纯蒸汽取样设备，其特征在于：所述雾化器位于所述换热器的下部，所述雾化器的下部依次设置有所述气流分散器和所述鼓风器。

5.根据权利要求1至4任一所述的便携式纯蒸汽取样设备，其特征在于：所述取样桶包括筒体，位于所述筒体上部并与所述筒体配套的顶板，以及位于所述筒体下部并与所述筒体配套的底板。

6.根据权利要求5所述的便携式纯蒸汽取样设备，其特征在于：所述顶板及所述底板上均设有通气用通孔。

7.根据权利要求5所述的便携式纯蒸汽取样设备，其特征在于：所述筒体的形状为圆柱形或沙漏形。

8.根据权利要求5所述的便携式纯蒸汽取样设备，其特征在于：所述换热器为管式换热器或翅片式换热器。

9.根据权利要求5所述的便携式纯蒸汽取样设备，其特征在于：所述供液模块为开放式水箱或整体采用配方型一次性产品。

10.根据权利要求5所述的便携式纯蒸汽取样设备，其特征在于：所述气流分散器上设有分散孔，所述分散孔为圆孔或条形孔。