一種生物標本無害化處理裝置的製作方法

2023-05-03 19:26:31

專利名稱：一種生物標本無害化處理裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種生物標本無害化處理裝置，特別是用於醫院、研究所對醫學檢驗後廢棄的生物標本及容器進行無害化處理過程中的裝置。
背景技術：
目前，國內臨床檢驗或實驗檢查部門在各種醫學標本檢驗後，對廢棄的體液(血液、膿液、分泌物、)組織、瘤體、培養廢棄標本及其容器的處理方法多採取衝洗後排放入下水道，地市級醫院更是普遍，較少採取有效的無害化處理，即使進行，也是一般的浸泡後排放。這些標本，數量有限(1000份，也只有3升左右)，但卻是嚴重傳染源。浸泡方法在規定的時間內很難將較大的標本組織深層、包膜內部的病原體殺滅。目前醫院使用的處理方法，無法監控，方法不一，達不到無害化處理的要求，基層醫院多採取丟棄方法處理，更會造成嚴重的環境汙染。檢索國內醫療器械，無相關作用的產品，只有一次性注射器、輸液器具毀形機和焚燒爐，它們對生物標本的處理極不適用。

發明內容
本實用新型的目的就是提供一種醫學生物標本的無害化處理裝置，為克服上述工作環境中對廢棄生物標本的諸處理方法中的不足而設計，可滿足基層醫院、研究單位對小量醫學標本及其容器的無害化處理、保護排放環境、防止疾病傳播的需要。
本實用新型是由殼體、容物筒、密封蓋、電機、刀具、磁控管、高壓發生器、風扇、注水電磁閥、排水電磁閥、控制器、監測器、鍵盤顯示屏構成；其特徵在於殼體內注水電磁閥與排水電磁閥與容物筒連通，在容物筒的右側壁安裝有「L」形管狀液位監測器和控制器；在容物筒的另一側安裝有由磁控管、高壓發生器、散熱風扇、控制器組成的微波發生器；在容物筒的底部有可旋轉的刀具，其軸與筒下部的電機軸連接。其中，微波發生器對標本進行滅活，監測器與控制器構成裝置的調控部分，殼體面板上有工作狀態選擇鍵盤及時間、工作狀態顯示屏，可對裝置進行人工幹預/控制；注水電磁閥控制自來水，對處理後的無害化廢棄物進行稀釋和衝刷排放。它們共同組成本實用新型的生物標本無害化處理裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的，在內存程序的單片機控制下，注水電磁閥入口接自來水，出口與容物筒側壁連通，在筒的同側底壁部連通有排水電磁閥，其出口與排汙管相接；在筒的底部正中安裝有粉碎刀具，其軸穿過底壁與調速電機軸連接，軸周圍有密封圈；控制器使電機高速旋轉，帶動刀具將筒內生物標本及其容器粉碎；在筒的左側壁中部固定有磁控管、散熱風扇、高壓發生器和控制器，它們構成微波發生器；在筒的右側壁中下部有小孔與L型管狀監測器連通，以檢測筒內物體的量，檢測電信號送至控制器發出相應時長指令，控制高壓發生器產生高壓，驅動磁控管發出微波，對粉碎後的標本進行加熱，使之變性壞死、焦化；同時控制器發出脈動低幅信號，使可控矽導通量減小，電機3低速間歇旋轉，以使物體受熱均勻；然後，在程序控制下，關閉微波發生器，啟動注水電磁閥，和電機，將焦化物粉碎、稀釋成液體混合物，關閉電機，打開排水電磁閥，排出無害廢棄物，並注水對容物筒壁進行衝洗，排放，1min後程序關閉注水閥和排水閥，發出處理完成信號，並徵詢主人是否繼續處理，如無人為指令，系統在3分鐘後，自動關閉電源，進入休眠狀態。
本實用新型結構新穎、科學，採用單筒內高速機械粉碎、物體量監測控制或由人工幹預控制滅活(微波加熱)時間(量)和加溼粉碎、稀釋、衝洗排放等環節，達到對廢棄殘餘標本的無害化處理目的；處理過程自動進行，處理時間自動調節，指示直觀，可不用人工職守和調節；處理過程不消耗化學試劑，用常規市電，具有結構簡單、使用方便、滅活徹底、運行費用低廉的特點；可使標本無害化處理簡化，減輕勞動，節省時間、提高效率、降低支出。


圖1是本實用新型的生物標本無害化處理裝置的整體結構示意圖；圖2是本實用新型的生物標本無害化處理裝置的電原理方框示意圖；圖3是本實用新型的生物標本無害化處理裝置的電路原理圖；圖4是本實用新型的生物標本無害化處理裝置的程序控制流程圖；具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施例做詳細說明。
由圖1所示，本實用新型是由殼體1、容物筒2、密封蓋2A、電機3、刀具3A、磁控管4、高壓發生器5、風扇6、電磁閥7、控制器8、監測器9、鍵盤顯示屏10組成；容物筒2及其密封蓋2A構成廢棄本的密閉處理室，使有害物不洩露；電機3和刀具3A完成對廢棄標本的粉碎功能，高壓發生器5、風扇6、磁控管4、控制器8構成微波發生器，完成對粉碎後廢棄標本的加熱變性、焦化滅活；風扇6對磁控管4散熱。監測器9與控制器8構成調控部分；殼體1面板上有工作狀態及時間顯示屏10，電磁閥7A控制自來水，進入容物筒2(處理室)對處理物進行稀釋和衝刷，由排水電磁閥7B開啟，將無害化廢棄物排放。它們共同組成本實用新型的生物標本無害化處理裝置。
由附圖2可知，市電進入電源變壓器產生高壓和低壓穩壓直流電。市電在程序控制器的控制下，分別驅動注水電磁閥7A、排水電磁閥7B和串極調速電機3，電機3運轉，帶動刀具3A對容物筒2內的生物標本進行高速粉碎；高壓供給磁控管4產生微波以加熱標本、滅活；穩壓電源供應控制器8、監測器9和鍵盤顯示板10。在程序的控制下，裝置啟動注水電磁閥7A將處理後的廢棄物稀釋溶解，然後啟動排水電磁閥7B，將無害化廢棄物衝刷排放，完成對生物標本的無害化處理全過程。
本實用新型設有人工幹預工作方式由鍵盤輸入指令，使裝置按人工設定的方式和時間對廢棄標本進行粉碎和/或微波滅活處理。
由附圖3可知，市電220V電源經插頭CZ、保險管BX1進入變壓器B，在次級繞組中，分別產生不同的電壓，繞組IV產生7V，經全橋整流、穩壓後輸出+5V穩壓直流電壓，分別供給程序控制器中CPU及相關元件、監測器9中的光電對管組、顯示屏10、鍵盤、蜂鳴器s；市電220V通過繼電器J1、可控矽P、J3、J4分別供給調速電機、電磁閥和散熱風扇使用；繞組II為磁控管燈絲工作電壓，繞組III產生的近萬伏高壓經整流後供磁控管工作。在正常工作狀態下，接通電源，面板上數碼管及通電指示燈會發光，顯示電源接通，整機處於待機狀態；一旦打開密封蓋2A，放入待處理廢棄標本物品後，裝置就執行程序，自動檢測筒密封蓋2A是否關閉，如未關閉，裝置將不接受任何指令，不發生任何動作。若筒蓋檢測開關檢測到筒蓋2A關閉(低電平)信號，將信號送控制器中CPU發出指令，按照程序流程自動進行處理繼電器J2吸合，使電機3高速運轉，將標本粉碎，1分鐘後，電機3停止運轉；由光電對管組組成的監測器，可對容物筒2中的廢棄物的量進行檢測，原理是，L形管道與容物筒2連通並垂直平行，二者液位相同，在L形管道外周有5級光電對管檢測器，如果筒內物體較多，檢測管內也會有相同高度流體物，使所有光電管受光阻礙，其INT0端輸出低電平信號，經放大倒相後，輸出高電平，(約5V)。在電路設計中，每級電平相差1.0V，對應程序，微波加熱時間每級相差5分鐘。在本實用新型中，程序設定的最大加熱時間為35分鐘(基礎10分鐘)。所以，本電路省略A/D轉換，直接由模擬電平分5級控制微波加熱時間。如果檢測管道中沒有物體，所有光電管受光呈低阻狀態，檢測器輸出端INT1呈現高電平，送入放大器放大整形、倒相後為低電平，送入CPU，說明監測9檢測筒內泥狀標本量太少，不能淹沒刀具，可能因金屬刀具反射或空載對磁控管造成損傷，這時，CPU發出指令，裝置會自動打開注水電磁閥，加入適量水，使容物量達最低規定高量h1(約1000ml)，關閉注水電磁閥7A啟動高壓發生器5，使磁控管4發出微波，對粉碎(稀釋)後標本進行加熱，使之變性壞死、焦化滅活，同時控制器發出脈動低幅信號，使可控矽導通量減小，電機3低速間歇旋轉，以使物體受熱均勻；風扇6啟動對磁控管散熱。在程序控制下，裝置關閉微波發生器，開啟電機，再次將滅活後的標本熔塊進行粉碎並注水，使之稀釋，利於排放；裝置關閉電機3，打開排水電磁閥7B，將處理滅活後的無害化顆粒物通過排汙管口排放。
針對臨床複雜的殘餘生物標本的多樣性和行業醫院疾病的特殊性，本實用新型，還設計了人工幹預處理時間的手動控制方法，既在面板上設置了手動選擇處理方式和設定時間的操作鍵盤，★鍵選擇高速粉碎工作方式，由▲鍵設定處理時間，每按壓一次，增加一分鐘，數碼管上累計顯示，鍵用來減少處理時間，每按壓一次，就減少一分鐘的處理時間，並在顯示屏上有相應顯示；如果按壓鍵不放，設置時間以每次顯示10分鐘依次遞增，反之遞減；◎鍵用來選擇微波處理工作方式，處理時間也一樣可以用▲鍵和鍵設置處理時間。人工設定最大加熱時間為99分鐘。
在人工控制方式下，由人工設定電機3的粉碎時間(在2～5分鐘之間選擇)，然後透過透明的密封蓋2A，根據粉碎後的廢棄物的量和成分(如主要是液體還是組織)，人工通過鍵盤設定微波滅活時間(在15～99分鐘之間選擇)，裝置會根據人工設定的時間，由控制器8發出指令，控制高壓發生器5產生高壓，驅動磁控管4發出微波，對粉碎後的標本進行加熱，使之變性壞死、焦化，同時控制器發出脈動低幅信號，使可控矽導通量減小，電機3低速間歇旋轉，以使物體受熱均勻；然後，在程序控制下，關閉微波發生器，啟動注水電磁閥7A，和電機3，將焦化物粉碎、稀釋成液體混合物，然後關閉電機3，打開排水電磁閥7B，排出無害化廢棄物，並由注入水對容物筒2進行衝洗，1min後，程序關閉注水閥7A和排水閥7B，發出處理完成信號，使蜂鳴器s發音，徵詢主人是否繼續處理，如無人為指令，系統在3分鐘後，自動關閉電源，進入休眠狀態。
圖4是本實用新型的生物標本無害化裝置的控制程序流程圖，詳細地描述了裝置在對標本進行無害化處理過程中的控制流程步驟100使裝置加電單片機復位處於準備態；程序步驟110，裝置自動檢測密封蓋是否打開(放物)；步驟120判斷密封蓋是否關閉，如果沒有關閉或關閉不良，裝置會不繼續執行程序，仍處於待命態；如果密封蓋關閉良好，進入步驟130啟動裝置按程序設定流程對標本進行滅活處理過程；進入步驟140，(這時，裝置可接受人工幹預的中斷信號請求，按人工設定的時間)啟動電機3，使之高速運轉，將標本粉碎，1分鐘後，自動進入步驟150，對筒內粉碎後的泥狀標本物進行檢測，判斷量的多少，如果太少，低於規定高度h1，裝置會自動打開注水電磁閥7A10秒，重新檢測標本量，直至總量大於規定的最小(h1約1000ml)處理值時，裝置發出指令繼續對標本進行處理；如果標本物達到或超出最低量，步驟160會使監測器9根據標本量在筒內的高度不同發出與標本量呈線性變化的信號h＝1，2，3，4，5送至控制器中CPU，使之對應發出加熱時間指令，步驟170使高壓發生器5驅動磁控管4產生微波，對標本進行加熱、使之變性、壞死、焦化，同時控制器CPU發出脈動低幅信號，使可控矽導通量減小，電機3低速間歇旋轉，以使物體受熱均勻；步驟180停止微波，啟動電機3高速運轉並打開注水電磁閥7A注水；步驟190將焦化的物體粉碎稀釋；2min後進入步驟200關閉電機，打開排水電磁閥7B，將無害化流體物排除，注入水對容物筒2進行衝洗，2min後，裝置關閉注水電磁閥7A和排水電磁閥7B，進入程序步驟210，詢問繼續處理否？如需要繼續處理，程序則跳轉110步驟繼續執行上述過程，如不繼續處理或無人應答輸入信號指令時，裝置會在3分鐘後自動關閉電源，進入步驟220，裝置結束處理過程，處於睡眠態。等待下次使用。
在人工幹預狀態，裝置接受人工輸入指令的工作方式(如按壓 鍵可選擇粉碎處理過程，按壓 鍵可選擇微波滅活方式)和使用增加鍵▲，減少鍵設定的時間使裝置工作(時間以分顯示)。內存中保存有出廠初始值(最小微波加熱時間及設定的不同標本量高度h1，h2，h3，h4，h5分別對應的微波加熱時間/功率設定值)，設定時間為分鐘。工作時以遞減方式顯示剩餘時間，直至完成處理過程，顯示屏上顯示 在程序控制方式下，粉碎及滅活過程完全由裝置自動進行，顯示屏上始終顯示符號 ，完成處理過程後，顯示屏顯示出 由於本實用新型採用了筒外L形管周多組光電對管檢測標本量，並在程序中針對不同標本量對應設置了不同的處理時間，使滅活既完全徹底，又不浪費電能。
由於本實用新型的粉碎機構採用了串極高速電機，對標本的瞬間切削力大，粉碎效果好，時間短，速度快，使它適應於各種醫學廢棄標本和殘餘物的粉碎處理。
由於本實用新型採用了微波發生器為滅活廢棄標本的主要手段，使廢棄生物標本在高溫下變性壞死、焦化，失去活性，達到徹底無害化處理的目的。具有不用化學滅活劑，對環境不造成二次汙染，節省費用，減少維護費用的特點。
由於本實用新型採用了數字顯示屏及人工幹預輸入鍵盤，除具有完全自動的無害化處理能力外，還可使裝置在人工控制下按所需要求的方式、時間進行標本的無害化處理。以適應不同的場合和目的。
由於本實用新型採用了單筒多功能一體化的結構，在內存程序單片機的控制下，使裝置具有結構新穎、科學、緊湊、使用方便，處理迅速、滅活徹底、自動運行，價格低廉，適應性好的特點；可解決基層醫院要對小量生物標本處理而又無須購置大型全自動生物標本處理系統的問題。具有一定的社會和經濟效益。
權利要求1.一種生物標本無害化處理裝置，由殼體1、容物筒2、密封蓋2A、串極電機3、刀具3A、磁控管4、高壓發生器5、風扇6、電磁閥7、控制器8、監測器9、顯示屏及人工指令鍵盤10組成；其特徵在於殼體1內注水電磁閥7A和排水電磁閥7B與容物筒2連通；容物筒2底部的刀具3A與筒2下方的電機3軸相連；容物筒2左側壁有磁控管4及風扇6；容物筒2右側壁孔2C連L形管狀液位監測器9和控制器8。
2.根據權利要求1所述的生物標本無害化處理裝置，其特徵在於，容物筒2右側壁中下部有小孔2C與L形管狀液位監測器9連通。
3.根據權利要求1所述的生物標本無害化處理裝置，其特徵在於，容物筒2左側壁有磁控管4，高壓發生器5、風扇6、控制器8共同構成微波發生器。
4.根據權利要求1所述的生物標本無害化處理裝置，其特徵在於，無害化處理過程是由內存程序的控制器8和/或由人工鍵盤10指令控制的；對標本的無害化處理主要由微波發生器產生微波對生物標本加熱、使之發生變性壞死、焦化的過程來實現的。
專利摘要一種生物標本無害化處理裝置，由殼體1、容物筒2、密封蓋2A、串極電機3、刀具3A、磁控管4、高壓發生器5、風扇6、電磁閥7、控制器8、監測器9、鍵盤顯示屏10組成；注水閥7A和排水閥7B與筒2連通，筒2底部有刀具3A，其軸連電機3；筒2左側壁有磁控管4及風扇6，右側壁有L形液位檢測器9；電機帶動刀具將殘餘標本粉碎後，監測器9檢測標本量，控制器8和高壓發生器5使磁控管4發出微波，使泥狀標本產熱變性壞死、焦化，再粉碎、注水稀釋，達無害化排放。具有結構簡單、使用方便、處理徹底，運行費低廉的特點。
文檔編號B09B3/00GK2738911SQ03257308
公開日2005年11月9日 申請日期2003年4月23日 優先權日2003年4月23日
發明者張亞平, 張亞根, 黃琪凌 申請人:張亞平