压力蒸汽灭菌器的工作原理
1 湿热灭菌原理 热力灭菌是应用早、效果可靠、使用广泛的种物理灭菌 方法，热力对细胞壁和细胞膜的损伤以及对核酸的作用，均可导致微 生物的死亡，而湿热主要是使微生物蛋白质发生凝固而导致其死亡。 压力蒸汽灭菌器就是利用湿热杀灭微生物的原理而设计的。采用 湿热灭菌方法的优点在于蒸汽有较强的杀菌作用，它可以使菌体蛋白 质含水量增加，使其容易因受热而凝固，加速微生物的死亡过程。在 灭菌过程中，蒸汽释放出大量的潜伏热，使物品的温度很快升高。1g 水由0℃加热至100℃，需热量为100kal，而1g 100℃的沸水再加热， 使之变成常压蒸汽，则需热量为539kal，这539kal热量在水变成蒸汽 后，就潜伏在蒸汽内，当热的蒸汽遇到冷的灭菌物品时即冷凝成水， 放出全部潜伏热，使被灭菌的物品温度迅速升高。另外当蒸汽凝结成水之后，体积瞬间缩小1000多倍，因而产生局部负压又可使蒸汽穿透 至灭菌物品的深部，这样就加强了蒸汽对被灭菌物品的穿透，使物品 的深部也能达到所需的灭菌温度。当蒸汽被加压后，温度升高，单位 体积内的蒸汽含量相应增加，它凝结成水后所释放出的潜伏热也大大 增加，使被灭菌物品的温度升高更快，同时，加压更有利于蒸汽对被 灭菌物品的穿透，保证物品深部的灭菌质量。 总之，用湿热蒸汽灭菌比干热灭菌有三大优点：是易使蛋白质 变性，有利于灭菌；二是热负载高，有利于提高物品的温度；三是蒸 汽冷凝后形成较大的负压，有利于随后而来的蒸汽对物品的穿透。
2 预真空和脉动真空原理
使用压力蒸汽灭菌时，如在对灭菌室进蒸汽前，设法排出灭菌室 内的空气，使其接近于真空，则灭菌更易于成功，这种方法称为预真 空。考虑真空泵的性能，为充分实现预真空的目的，使室内原有的空 气尽可能多地得以排出，在实际应用中，通常采用脉动真空的方法 （就是反复多次地对灭菌室进行抽真空，即抽完次真空，使灭菌室 内达到定的真空度，然后向灭菌室内送入定量的蒸汽，让剩余空 气和蒸汽进行混合，并达到定的正压，再进行第二次抽真空，达 到定正压后再抽真空，这样反复地进行抽真空、送蒸汽，终使 灭菌室内原有空气尽可能多地排出。般情况下，抽至绝对压力约 0.091MPa时只抽出灭菌室中98%的空气，那么抽第二次后，则抽出空 气达99.9%，第三次则达99.999%。采用脉动真空的方法反复多次地对 灭菌室抽真空比只有次抽真空的预真空法的优越性显而易见。至于 反复多少次，则根据真空泵的性能、灭菌器的具体技术要求、灭菌物 品的不同以及使用环境而定。 采用预真空和脉动真空的方法强行地排出灭菌室内原有空气，主 要是因为空气的存在对蒸汽灭菌有3个不利因素：是空气和蒸汽形 成空气蒸汽混合体产生分压，减低蒸汽的压力，不利于灭菌室在原定 压力下达到应有的温度；二是空气受蒸汽的挤压形成空气气团，阻碍 蒸汽接触灭菌物品，不利于热的穿透；三是减少灭菌室气体的含水 量，不利于微生物的杀灭。由上述3个不利因素可以看出，空气的存 在会影响蒸汽对物品的穿透和灭菌效果，从而导致灭菌的失败，所以在压力蒸汽灭菌时，灭菌物品中是否有空气气团的存在是灭菌能不能 成功的个重要指标。
3 夹套的原理 预真空灭菌器其结构形式无论是卧式矩形还是卧式圆形，大都采 用双层筒体的设计，即除了灭菌室，还有夹套。 灭菌室用于装载被灭菌物品，通入蒸汽，杀灭被灭菌物品中所含 微生物，实现灭菌器的使用目的。夹套在预真空压力蒸汽灭菌器中的 作用为：
3.1 在对灭菌室抽真空和送汽进行灭菌之前，将夹套充满蒸汽并达到 定的压力，该压力般应大于等于灭菌过程所需压力，使灭菌室整 个装置以及装在灭菌室内的被灭菌物品得以预热，这样有利于提高对 灭菌室抽真空的速率以及灭菌物品的温升速率。
3.2 外接蒸汽送入夹套后，从蒸汽源带来的锅炉水以及蒸汽冷凝水通 过夹套的疏水系统排出，有利于提高从夹套送入灭菌室的蒸汽质量， 保证其为饱和蒸汽，提高灭菌质量。
3.3 灭菌结束后，排出灭菌室内的蒸汽，夹套保持原有的蒸汽压力和 温度，通过对灭菌室内抽真空，使被灭菌物品上的水份在高温低压下 蒸发，并排出灭菌室，实现对被灭菌物品的干燥。
3.4 如需连续灭菌，则次灭菌结束后，夹套仍保持原有的压力和 温度，第二次灭菌的预热时间大大缩短，整个灭菌周期也就相应缩 短，提高了灭菌器的工作效率。
