專利名稱：并聯(lián)式低溫等離子體滅菌裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及滅菌技術(shù)領(lǐng)域，是并聯(lián)式低溫等離子體滅菌裝置， 特別是帶有等離子體產(chǎn)生時(shí)的對輝光進(jìn)行檢測的光敏傳感器裝置以及通 過交、直流混合起輝產(chǎn)生等離子體對醫(yī)療器械進(jìn)行低溫滅菌的裝置。
背景技術(shù)：
目前在醫(yī)院使用各種畏熱畏濕的物品的滅菌，如內(nèi)窺鏡、起博器、 人工瓣膜、光學(xué)儀器、電子設(shè)備、導(dǎo)管、塑料制品等都要進(jìn)行滅菌消毒， 但這些器械中絕大多數(shù)都會在高溫下變形，因此不宜用常規(guī)的高溫的方 法進(jìn)行滅菌消毒，而且高溫消毒會縮短貴重醫(yī)療器械的使用壽命。如果 采用消毒液浸泡的方法，往往無法徹底殺滅器械縫隙中的細(xì)菌，滅菌消 毒后有殘留物留在器械上，而且滅菌周期長。在等離子體狀態(tài)下，物質(zhì)發(fā)生一系列物理和化學(xué)變化，如電子交 換、電子能量轉(zhuǎn)換、分子碰撞、化學(xué)解離和重組等，這些變化使電離氣 體云產(chǎn)生出電子、離子和中子等組合成的帶電云狀物質(zhì)，這些物質(zhì)含有 分子、激發(fā)態(tài)原子、亞穩(wěn)態(tài)原子、自由基等粒子以及紫外線、Y射線、 P射線等。等離子體滅菌技術(shù)創(chuàng)始于20世紀(jì)60年代，美國Menashi對等離子滅菌進(jìn)行了殺滅微生物研究，并于1968年研制出等離子滅菌設(shè)備，現(xiàn)有不少關(guān)于等離子滅菌技術(shù)的研究報(bào)告和專利產(chǎn)品。目前等離子滅菌設(shè)備大多沒有觀察窗或者有觀察窗而沒有檢測等離子發(fā)生的裝置，而且存在 等離子起輝不成功的情況，這往往給等離子滅菌留下了隱患，或者降低了等離子滅菌的效率。在現(xiàn)代真空電子學(xué)的研究過程中，發(fā)現(xiàn)射頻放電可以產(chǎn)生大面積 均勻等離子體，但其受各種條件的束縛，存在起輝失敗，產(chǎn)生不了等離 子體的情況，同時(shí)發(fā)現(xiàn)直流放電容易產(chǎn)生等離子體，起輝條件寬松，但
難以產(chǎn)生均勻大面積等離子體， 一般只是用于產(chǎn)生臭氧做消毒用。現(xiàn)有 的低溫等離子體滅菌裝置多采用射頻放電的方法，其物理特點(diǎn)決定了等 離子產(chǎn)生失敗的可能，并且在等離子產(chǎn)生失敗的情況不能進(jìn)行檢測，從 而導(dǎo)致了產(chǎn)品滅菌失敗的可能，進(jìn)而導(dǎo)致重大醫(yī)療事故。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是公開一種并聯(lián)式低溫等離子體滅菌裝置，以 克服現(xiàn)有技術(shù)存在的各種缺陷。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種并聯(lián)式低溫等離子體滅菌裝置，包括金屬容器、至少兩片篩 網(wǎng)狀金屬天線、真空泵、絕緣支撐塊、金屬層板、至少兩套射頻電源和 自適應(yīng)射頻耦合器以及射頻電極、直流電源、真空計(jì)、內(nèi)部溫度傳感器、 濕度傳感器、光敏傳感器、過氧化氫儲藏瓶、蠕動(dòng)泵、液位傳感器、硅 膠導(dǎo)管、過氧化氫擋板、信號線、程序控制器；其中金屬容器一端有金屬蓋門，金屬蓋門設(shè)有觀察窗、防壓行程開關(guān)， 金屬容器側(cè)端與金屬蓋門之間有密封圈；金屬容器內(nèi)壁上設(shè)有多個(gè)絕緣 支撐塊、至少兩個(gè)射頻電極、至少兩個(gè)直流電極、真空計(jì)、內(nèi)部溫度傳 感器、濕度傳感器、光敏傳感器；多個(gè)絕緣支撐塊內(nèi)端固接有至少兩片篩網(wǎng)狀金厲天線，至少兩片篩網(wǎng)狀金屬天線并聯(lián)于金屬容器內(nèi)表面附近， 篩網(wǎng)狀金屬天線相互側(cè)面有間隙，篩網(wǎng)狀金屬天線的形狀與金屬容器內(nèi)壁相適配，其與金屬容器內(nèi)壁的間距為5mm 30mm，光敏傳感器位于 金屬容器與篩網(wǎng)狀金屬天線之間；每一篩網(wǎng)狀金屬天線分別與一射頻電極、 一直流電極電連接；金厲容器中心部設(shè)有金屬層板，金屬層板為篩網(wǎng)狀金屬天線所包 圍，金屬展板經(jīng)絕緣支架與金屬容器內(nèi)壁固接；金厲容器通過真空波紋管與真空泵貫通連接，通過硅膠導(dǎo)管與過 氧化氫儲藏瓶貫通連接，硅膠導(dǎo)管上設(shè)有蠕動(dòng)泵；過氧化氫儲藏瓶內(nèi)有液位傳感器，硅膠導(dǎo)管在金屬容器內(nèi)的端口所對篩網(wǎng)狀金屬天線上的部 分有過氧化氫擋板；金屬容器內(nèi)壁上的每一射頻電極順序與金屬容器外的自適應(yīng)射頻
耦合器、射頻電源電連接；金屬容器內(nèi)壁上的每一直流電極與金屬容器 外的直流電源電連接；程序控制器位于金屬容器外，經(jīng)信號線與液位傳感器電連接，并 分別與真空泵、至少兩個(gè)射頻電源、至少兩個(gè)自適應(yīng)射頻耦合器、至少 兩個(gè)直流電源、真空計(jì)、內(nèi)部溫度傳感器、濕度傳感器、光敏傳感器和 防壓行程開關(guān)電連接。
所逃的等離子體滅菌裝置，其所述直流電極、直流電源，至少為 一個(gè)，分別與至少兩片篩網(wǎng)狀金屬天線電連接。
所述的等離子體滅菌裝置，其所述金屬容器，為圓柱形或立方形， 殼體接地。
所述的等離子體滅菌裝置，其所述觀察窗，裝有防輻射的含鉛鋼 化玻璃和起屏蔽作用的金屬網(wǎng)絲。
所述的等離子體滅菌裝置，其所述篩網(wǎng)狀金屬天線，其網(wǎng)孔為直 徑9 llm船的園孔，網(wǎng)孔圓心間隔14 16mm。
所速的等離子體滅菌裝置，其所述光敏傳感器，是檢測滅菌時(shí)是 否有輝光現(xiàn)象產(chǎn)生。
所述的等離子體滅菌裝置，其所述光敏傳感器，檢測含波長在 100nm 400nm之間紫外線的光線。
所述的等離子體滅菌裝置，其所述過氧化氫儲藏瓶、液位傳感器、 過氧化氫擋板為塑料或其他耐腐蝕材料制作。
所述的等離子體滅菌裝置，其所述金屬容器，在其外側(cè)周圓設(shè)有 金屬容器加熱套，金屬容器加熱套內(nèi)設(shè)有外部溫度傳感器。
本實(shí)用新型的并聯(lián)式低溫等離子體滅菌裝置和現(xiàn)有的其他低溫等 離子滅菌裝置相比有以下不同，通過篩網(wǎng)狀金屬天線并聯(lián)式連接，將至 少兩套以上篩網(wǎng)狀金屬天線共同與金屬容器形成放電區(qū)，達(dá)到了大功率 的要求，從而使大容積的金屬容器內(nèi)等離子體的密度達(dá)到比較高的水平，從而達(dá)到極佳的滅菌消毒效果。通過光敏傳感器檢測輝光的產(chǎn)生，可以 判斷等離子體是否產(chǎn)生了，通過直流起輝裝置，提高了裝置產(chǎn)生等離子體的成功率，通過金屬容器外部加熱裝置增強(qiáng)過氧化氫的消毒作用，通
過含鉛剛化玻璃，避免了紫外線等射線的泄露，通過蠕動(dòng)泵的物理原理， 使得過氧化氫不同注入裝置直接接觸，避免一般金屬電磁閥被腐蝕的情 況。本實(shí)用新型所提供的裝置能獲得比其他低溫等離子滅菌裝置更大的 等離子體放電功率，更大的消毒容積，更高的成功率，更好的消毒效果，可以在較低溫度下(一般在60'C以下)即可獲得極佳的滅菌消毒效果， 避免了高溫消毒對器械的影響，可殺滅滲透到器械的縫隙中的細(xì)菌和病 毒，滅菌消毒能力提高，本實(shí)用新型僅排除少量的水和氧氣，沒有廢氣 產(chǎn)生，也不會使器械上有殘留的物質(zhì)。


-圖1、是本實(shí)用新型并聯(lián)式低溫等離子體滅菌裝置一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合實(shí)施例附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖l所示， 一種并聯(lián)式低溫等離子體滅菌裝置，包括金屬容器l、金屬蓋門2、兩片篩網(wǎng)狀金屬天線3、 31、真空泵4、真空波紋管5、絕 緣支撐塊6、金屬層板7、兩射頻電極8、 81、兩直流電極9、 91、兩射 頻電源10、 101、兩直流電源11、 111、兩自適應(yīng)射頻耦合器12、 121、 真空計(jì)13、內(nèi)部溫度傳感器14、濕度傳感器15、光敏傳感器16、過氧 化氫儲藏瓶17、蠕動(dòng)泵18、液位傳感器19、硅膠導(dǎo)管20、過氧化氫擋 板21、含鉛鋼化玻璃觀察窗22、防壓行程開關(guān)23、金屬容器加熱套24， 外部溫度傳感器25、信號線26、程序控制器27，其中金屬容器1為圓柱形或立方形，殼體接地，其一端有金屬蓋門2， 金屬蓋門2設(shè)有觀察窗22、 一防壓行程開關(guān)23，金屬容器l側(cè)端與金屬 蓋門2之間有用于密封的硅材料密封圈，觀察窗22有防輻射的含鉛鋼化 玻璃和起屏蔽作用的金屬網(wǎng)絲。金屬容器1內(nèi)壁上設(shè)有多個(gè)絕緣支撐塊 6、兩個(gè)射頻電極8、 81、兩個(gè)直流電極9、 91、真空計(jì)13、內(nèi)部溫度傳 感器14、濕度傳感器15、光敏傳感器16，光敏傳感器16檢測是否有輝 光產(chǎn)生；多個(gè)絕緣支撐塊6內(nèi)端固接有兩片篩網(wǎng)狀金屬天線3、 31，兩片
篩網(wǎng)狀金屬天線3、 31并聯(lián)于金屬容器1內(nèi)表面附近，兩片篩網(wǎng)狀金屬天線3、 31相互側(cè)面有間隙，兩片篩網(wǎng)狀金屬天線3、 31的形狀與金屬 容器1內(nèi)壁相適配，其與金屬容器1內(nèi)壁的間距為5mm 30mm，光敏傳 感器位于金屬容器與篩網(wǎng)狀金屬天線之間。篩網(wǎng)狀金屬天線3分別與射 頻電極8、直流電極9電連接，篩網(wǎng)狀金屬天線31分別與射頻電極81、 直流電極91電連接。兩片篩網(wǎng)狀金屬天線3、 31的網(wǎng)孔為直徑10mm的園孔，網(wǎng)孔圓 心間隔15mm。金屬容器1中心部設(shè)有金屬層板7，金屬層板7為篩網(wǎng)狀金屬天線 3、 31所包圍，金屬層板7經(jīng)絕緣支架與金屬容器1內(nèi)壁固接。金屬容器1通過真空波紋管5與真空泵4貫通連接，通過硅膠導(dǎo) 管20與過氡化氫儲藏瓶17貫通連接，硅膠導(dǎo)管20上設(shè)有蠕動(dòng)泵18，蠕 動(dòng)泵18為精確注液裝置。過氧化氫儲藏瓶17為塑料或其他耐腐蝕材料 制作，有相應(yīng)的固定裝置和減壓裝置，防止過氧化氫揮發(fā)導(dǎo)致壓力過大， 其內(nèi)有液位傳感器19，液位傳感器19為塑料或其他耐腐蝕材料制作。硅 膠導(dǎo)管20在金屬容器1內(nèi)的端口所對篩網(wǎng)狀金屬天線3上的部分有過氧 化氫擋板21，過氧化氫擋板21為塑料或其他耐腐蝕材料制作。金屬容器1內(nèi)壁上的兩射頻電極8、 81分別順序與金屬容器1外 的兩自適應(yīng)射頻耦合器12、 121、兩射頻電源IO、 101電連接；直流電極 9、 91與金屬容器1外的兩直流電源11、 lll電連接。金屬容器1外側(cè)周圓設(shè)有金屬容器加熱套24，金屬容器加熱套24 內(nèi)設(shè)有外部溫度傳感器25。程序控制器27位于金屬容器1夕卜，經(jīng)信號線26與液位傳感器19 電連接，并分別與真空泵4、兩射頻電源IO、 101、兩直流電源ll、 111、 兩自適應(yīng)射頻耦合器12、 121、真空計(jì)13、內(nèi)部溫度傳感器14、濕度傳 感器15、光敏傳感器16和防壓行程開關(guān)23電連接。本實(shí)用新型的工作原理是這樣的用無紡布將需要消毒滅菌的醫(yī) 療器械打包后置于金屬容器1中的金屬層板7上，關(guān)閉金屬蓋門2，啟動(dòng) 真空泵4，抽除金屬容器1中的氣體，通過蠕動(dòng)泵18注入過氧化氫，再
啟動(dòng)兩射頻電源IO、 101，將兩射頻電極8、 81產(chǎn)生的電磁波通過傳輸線 傳輸?shù)浇饘偃萜?里，在兩篩網(wǎng)狀金屬天線3、 31和金屬容器1內(nèi)壁形 成射頻放電區(qū)，過氧化氫氣體經(jīng)過電離后形成等離子體，其中包含有分 子、激發(fā)態(tài)原子、亞穩(wěn)態(tài)原子、自由基等粒子以及紫外線、Y射線、P 射線等帶電云狀物質(zhì)，這時(shí)通過內(nèi)置在金屬容器1中的光敏傳感器16檢 測輝光的產(chǎn)生，如果檢測有輝光產(chǎn)生，則繼續(xù)用兩射頻電極8、 81進(jìn)行 等離子的放電，并通過兩自適應(yīng)射頻耦合器12、 121阻抗調(diào)節(jié)兩射頻電 源8、 81發(fā)生的功率，使其處于最佳耦合狀態(tài)，發(fā)射的電磁波使密封金 屬容器1中的氣體電離，形成均勻大面積的等離子體，這時(shí)等離子體通 過兩篩網(wǎng)狀金屬天線3、 31上的篩網(wǎng)孔進(jìn)入絕緣支架上金屬層板7上的 打包醫(yī)療器械，進(jìn)行低溫等離子滅菌。如果光敏傳感器16沒有檢測到輝 光，則啟動(dòng)兩直流電源ll、 111，并通過自適應(yīng)直流阻抗調(diào)節(jié)兩直流電源 11、 111發(fā)生的功率通過兩直流電極9、 91進(jìn)行電暈放電，在兩直流電極 9、 91放電成功后，再啟動(dòng)兩射頻電源IO、 101進(jìn)行工作，兩射頻電極8、 81在金屬容器1中的氣體已經(jīng)起輝的狀態(tài)下，很容易起輝，這樣就確保 了均勻大面積的等離子體的產(chǎn)生。鑒于成本，也可以只設(shè)一個(gè)直流電源U、 一個(gè)直流電極9。 過氧化氫屬于高效消毒劑，具有廣譜、高效、快速的特點(diǎn)，在60 'C時(shí)，10%的過氧化氫用lmin即可將芽孢殺滅，在l(TC時(shí)，10%的過氧 化氫需要200min才可將芽孢殺滅，在等離子的協(xié)同作用下，其滅菌效能 大為增強(qiáng)，所以在金屬容器1的外側(cè)周圓添加金屬容器加熱套24和檢測 外部溫度用的溫度傳感器25，能精確控制金屬容器1內(nèi)部的溫度，使得 金屬容器1內(nèi)部處于60-70°C，即為過氧化氫消毒效能最佳的溫度，這樣 能大大增強(qiáng)低溫等離子滅菌的滅菌效果。綜上所述，本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是1、可以隨時(shí)檢測等離子體狀況， 避免起輝失?。?、交、直流混合起輝裝置，提高了滅菌成功率；3、用 金屬容器外部加熱套進(jìn)行加熱，提高了過氧化氫的滅菌效果。
權(quán)利要求1、 一種并聯(lián)式低溫等離子體滅菌裝置，包括金屬容器、至少兩片 篩網(wǎng)狀金屬天線、真空泵、絕緣支撐塊、金屬層板、至少兩套射頻電源 和自適應(yīng)射頻耦合器以及射頻電極、直流電源、真空計(jì)、內(nèi)部溫度傳感 器、濕度傳感器、光敏傳感器、過氧化氫儲藏瓶、蠕動(dòng)泵、液位傳感器、 硅膠導(dǎo)管、過氧化氫擋板、信號線、程序控制器；其特征在于金屬容器一端有金屬蓋門，金屬蓋門設(shè)有觀察窗、防壓行程開關(guān)， 金屬容器側(cè)端與金屬蓋門之間有密封圈；金屬容器內(nèi)壁上設(shè)有多個(gè)絕緣 支撐塊、至少兩個(gè)射頻電極、至少兩個(gè)直流電極、真空計(jì)、內(nèi)部溫度傳 感器、濕度傳感器、光敏傳感器；多個(gè)絕緣支撐塊內(nèi)端固接有至少兩片 篩網(wǎng)狀金屬天線，至少兩片篩網(wǎng)狀金屬天線并聯(lián)于金屬容器內(nèi)表面附近， 篩網(wǎng)狀金屬天線相互側(cè)面有間隙，篩網(wǎng)狀金屬天線的形狀與金屬容器內(nèi) 壁相適配，其與金屬容器內(nèi)壁的間距為5mm 30mm，光敏傳感器位于 金屬容器與篩網(wǎng)狀金屬天線之間；每一篩網(wǎng)狀金屬天線分別與一射頻電極、 一直流電極電連接；金屬容器中心部設(shè)有金屬層板，金屬層板為篩網(wǎng)狀金屬天線所包圍，金屬層板經(jīng)絕緣支架與金屬容器內(nèi)壁固接；金厲容器通過真空波紋管與真空泵貫通連接，通過硅膠導(dǎo)管與過 氧化氫儲藏瓶貫通連接，硅膠導(dǎo)管上設(shè)有蠕動(dòng)泵；過氧化氫儲藏瓶內(nèi)有 液位傳感器，硅膠導(dǎo)管在金屬容器內(nèi)的端口所對篩網(wǎng)狀金屬天線上的部 分有過氧化氫擋板；金屬容器內(nèi)壁上的每一射頻電極順序與金屬容器外的自適應(yīng)射頻 耦合器、射頻電源電連接；金屬容器內(nèi)壁上的每一直流電極與金屬容器 外的直流電源電連接；程序控制器位于金屬容器外，經(jīng)信號線與液位傳感器電連接，并 分別與真空泵、至少兩個(gè)射頻電源、至少兩個(gè)自適應(yīng)射頻耦合器、至少 兩個(gè)直流電源、真空計(jì)、內(nèi)部溫度傳感器、濕度傳感器、光敏傳感器和 防壓行程開關(guān)電連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的等離子體滅菌裝置，其特征在于所述直 流電極、直流電源，至少為一個(gè)，分別與至少兩片篩網(wǎng)狀金屬天線電連 接。
3、 如權(quán)利要求1所述的等離子體滅菌裝置，其特征在于所述金 屬容器，為圓柱形或立方形，殼體接地。
4、 如權(quán)利要求1所述的等離子體滅菌裝置，其特征在于所述觀 察窗，裝有防輻射的含鉛鋼化玻璃和起屏蔽作用的金屬網(wǎng)絲。
5、 如權(quán)利要求1所述的等離子體滅菌裝置，其特征在于所述篩網(wǎng)狀金屬天線，其網(wǎng)孔為直徑9 11mm的園孔，網(wǎng)孔圓心間隔14 16mm。
6、 如權(quán)利要求1所述的等離子體滅菌裝置，其特征在于所述光 敏傳感器，是檢測滅菌時(shí)是否有輝光現(xiàn)象產(chǎn)生。
7、 如權(quán)利要求1所述的等離子體滅菌裝置，其特征在于所述光敏傳感器，檢測含波長在100nm 400nm之間紫外線的光線。
8、 如權(quán)利要求1所述的等離子體滅菌裝置，其特征在于所述過 氧化氫儲藏瓶、液位傳感器、過氧化氫擋板為塑料或其他耐腐蝕材料制 作。
9、 如權(quán)利要求1所述的等離子體滅菌裝置，其特征在于所述金 屬容器，在其外側(cè)周圓設(shè)有金屬容器加熱套，金屬容器加熱套內(nèi)設(shè)有外 部溫度傳感器。
專利摘要一種并聯(lián)式低溫等離子體滅菌裝置，涉及等離子體滅菌技術(shù)，包括金屬容器、金屬蓋門、至少兩片篩網(wǎng)狀金屬天線、至少兩套射頻電源和自適應(yīng)射頻耦合器、真空泵、真空波紋管、絕緣支撐塊、金屬層板、直流電極、直流電源、真空計(jì)、內(nèi)部溫度傳感器、濕度傳感器、光敏傳感器、過氧化氫儲藏瓶、蠕動(dòng)泵、液位傳感器、硅膠導(dǎo)管、過氧化氫擋板、含鉛鋼化玻璃觀察窗、防壓行程開關(guān)、金屬容器加熱套，外部溫度傳感器、過氧化氫擋板等裝置。射頻電源、直流電源與密封容器電連接，真空裝置、過氧化氫注入裝置經(jīng)管道與密封容器相連通。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，滅菌徹底，時(shí)間短，無殘留，無毒性、無腐蝕性，耗能低，金屬和非金屬器械均適用。
文檔編號A61L2/02GK201020055SQ200720104138
公開日2008年2月13日 申請日期2007年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月5日
發(fā)明者吳積云, 李亞東 申請人:北京白象新技術(shù)有限公司