CN110101891B - 一种低温等离子过氧化氢灭菌器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温等离子过氧化氢灭菌器及其使用方法。灭菌舱门板结构相比市场现有产品利用轴承、高精度滑轨、钢丝滚筒等组合结构要简单很多，既保证了灭菌舱门板移动过程中对其平衡性和配合的要求，又便于组装、拆卸、维修保养。红外线感应探头的设置，增加了操作人员操控机器的选择，便于操作人员根据实际情况来选择操作方式。防碰组件的设计，可有效的防止因为载物盘没有放置到位或有其他干涉物品在关闭灭菌舱门时，门板与载物盘发生干涉，造成部件损坏，也能有效防止夹伤操作人员肢体，保护了操作人员的人身安全。卡匣式的加药装置解决了市场较为突出的加药计量不稳定的问题，有效的隔离了高浓度过氧化氢溶液，保护了操作人员的安全。

Description

一种低温等离子过氧化氢灭菌器及其使用方法

技术领域

本发明涉及灭菌器技术领域，尤其涉及一种低温等离子过氧化氢灭菌器及其使用方法。

背景技术

在医学领域中，医疗器械的消毒灭菌对医疗效果起着至关重要的作用，目前国内灭菌器中，低温等离子过氧化氢灭菌器最具优势，可以很好地提高灭菌效果、缩短灭菌时间、降低灭菌成本，且无环境污染。但目前市场上现有的低温等离子过氧化氢灭菌器成本较高、结构复杂、售价昂贵，且操作智能化程度不足，过氧化氢溶液的添加量不易掌控，剂量大小的不稳定等因素，都会对灭菌效果产生非常大的影响，并且设备对用户专业技能要求较高，且在一些小型医疗机构中难以普及推广。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种低温等离子过氧化氢灭菌器及其使用方法，以解决背景技术中提出的现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供了一种低温等离子过氧化氢灭菌器，包括红外线感应探头、前门壳、细菌培养仪、温控器、门壳、自动闭合加药窗、真空泵、射频电源、框架、灭菌舱、气化室、气化室安装板、卡匣过氧化氢加注装置、销轴、电动推杆、门板轨道、第一限位开关、充气密封圈、载物盘、滑道、绝缘支腿、电极网、平衡轮、门壳左安装板、碰珠、压缩弹簧、防碰板、门板联动板、第二限位开关、锁紧螺母、十字槽沉头螺钉、门壳右安装板、灭菌舱门板，所述前门壳通过侧边通孔使用螺钉固定于框架上，红外线感应探头粘接于前门壳上，并将红外线发射端对准前门壳底部圆孔，细菌培养仪、温控器以及自动闭合加药窗固定于前门壳之上，真空泵固定于框架的底板上，射频电源固定于框架底部焊接的射频电源安装架上，灭菌舱固定于框架中间层横撑之上，气化室安装板固定于框架顶部卡匣过氧化氢加注装置安装架下，气化室再固定于气化室安装板上，卡匣过氧化氢加注装置固定于框架上，所述电动推杆底部通过销轴固定于框架底部，电动推杆伸出端通过另一个销轴与门板联动板链接，所述两个门板轨道与灭菌舱两侧固定，所述灭菌舱门板置于门板轨道滑槽之间，所述门板联动板、门壳左安装板以及门壳右安装板通过螺栓固定于灭菌舱门板上，灭菌舱门板四个角分别安装四个碰珠，四个角侧边分别再安装四个平衡轮，所述两个第二限位开关安装在门板联动板上，所述两个十字槽沉头螺钉分别穿过防碰板的两个沉槽孔，在另一侧十字槽沉头螺钉上套入一个压缩弹簧，然后将十字槽沉头螺钉穿过门板联动板上焊接好的套管，将锁紧螺母拧入十字槽沉头螺钉。

进一步地，所述防碰板处于第二限位开关触发的临界点。

进一步地，所述门板轨道上分别安装一个第一限位开关。

进一步地，所述灭菌舱口部密封槽内装入充气密封圈。

进一步地，所述灭菌舱内设置电极网，所述电极网两端四周均安装固定绝缘支腿，电极网内部对称安装滑道，所述滑道的滑槽内插入载物盘，所述滑道底部滑槽不开通。

进一步地，所述卡匣过氧化氢加注装置内设置卡匣放置槽，所述卡匣放置槽放置过氧化氢溶液药匣。

一种低温等离子过氧化氢灭菌器灭菌方法，包括以下步骤：

步骤一、灭菌器开机后，系统通过电加热的加热方式对灭菌舱和汽化室进行加热，使灭菌舱和汽化室温度维持在设定温度范围；

步骤二、当灭菌舱温度达到设定温度后进入保温阶段，使得灭菌舱内空间温度均匀；

步骤三、保温阶段结束后进入真空阶段，系统启动真空泵和挡板阀，当灭菌舱内压力抽至设定压力值时，进入真空保压/预等离子阶段，在设置时间和压力范围内，预等离子阶段使用高频射频源激发产生等离子体进行去湿、灭菌；

步骤四、真空阶段结束后进入扩散阶段，过氧化氢通过高温的汽化室注入到灭菌室后迅速扩散，过氧化氢在此作用中进行离子化分解反应，并作用于微生物的细胞，破坏其生命，进一步对微生物实施杀灭；

步骤五、扩散阶段结束后进入真空阶段，系统导入无菌过滤器处理的空气，灭菌室压力恢复到大气压，然后开始抽真空，直至达到压力设定值后进入等离子阶段，然后启动高频射频源，使灭菌容器舱内形成均匀的等离子场，等离子体在形成过程中产生的大量紫外线，直接破坏微生物的基因物质，紫外线固有的光解作用打破了微生物分子的化学键，最后生成挥发性的化合物。

本发明的有益效果是：

1、灭菌舱门板结构相比市场现有产品利用轴承、高精度滑轨、钢丝滚筒等组合结构要简单很多，既保证了灭菌舱门板移动过程中对其平衡性和配合的要求，又便于加工组装，还方便拆卸，便于后期维修保养。

2、红外线感应探头的设置，增加了操作人员操控机器的选择，便于操作人员根据实际情况来选择操作方式，方便和简化了操作。

3、防碰组件的设计，可以有效的防止因为载物盘没有放置到位或有其他干涉物品在关闭灭菌舱门时，门板与载物盘发生干涉，造成部件损坏，同时，也能有效防止夹伤操作人员肢体，保护了操作人员的人身安全。

4、卡匣式的加药装置解决了目前市场较为突出的加药计量不稳定的问题，同时有效的隔离了高浓度过氧化氢溶液，保护了操作人员的安全。

5、开机后系统对灭菌舱和汽化室进行加热，能够有效缩短灭菌周期的预热时间，实现快速灭菌。灭菌运行前的保温阶段，能够提高灭菌舱内的温度均匀性，提高灭菌性能。

真空期中的等离子阶段，能够有效降低灭菌舱内的湿度，使得灭菌舱在真空阶段更容易达到所需的真空度，提高了灭菌器的稳定性。

扩散期中，过氧化氢灭菌剂通过高温的汽化室，使得灭菌剂温度升高，有利于灭菌剂在灭菌舱内雾化弥漫，扩散分解，提高了灭菌剂在灭菌空间的均匀性。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的主视外部结构示意图。

图2是本发明的侧视内部结构示意图。

图3是本发明的内部具体结构示意图。

图4是本发明的电极网及其附件结构示意图。

图5是本发明的灭菌舱门板及其附件结构示意图。

图6是图5的A-A方向视图。

具体实施方式

如图1-6所示，一种低温等离子过氧化氢灭菌器，包括红外线感应探头1、前门壳2、细菌培养仪3、温控器4、门壳5、自动闭合加药窗6、真空泵7、射频电源8、框架9、灭菌舱10、气化室11、气化室安装板12、卡匣过氧化氢加注装置13、销轴14、电动推杆15、门板轨道16、第一限位开关17、充气密封圈18、载物盘19、滑道20、绝缘支腿21、电极网22、平衡轮23、门壳左安装板24、碰珠25、压缩弹簧26、防碰板27、门板联动板28、第二限位开关29、锁紧螺母30、十字槽沉头螺钉31、门壳右安装板32、灭菌舱门板33。

前门壳2通过侧边通孔使用螺钉固定于框架9上，红外线感应探头1粘接于前门壳2上，并将红外线发射端对准前门壳2底部圆孔，使红外线可以无干涉的射出；细菌培养仪3、温控器4以及自动闭合加药窗6固定于前门壳2之上，真空泵7固定于框架9的底板上，射频电源8固定于框架9底部焊接的射频电源安装架上，灭菌舱10固定于框架9中间层横撑之上，气化室安装板12固定于框架9顶部卡匣过氧化氢加注装置13安装架下，气化室11再固定于气化室安装板12上，卡匣过氧化氢加注装置13固定于框架9的专用位置上，电动推杆15底部通过销轴14固定于框架9底部的专用安装位置上，电动推杆15伸出端通过另一个销轴14与门板联动板28链接，将两个门板轨道16与灭菌舱10两侧固定，将灭菌舱门板33置于门板轨道16滑槽之间，并将门板联动板28、门壳左安装板24以及门壳右安装板32通过螺栓固定于灭菌舱门板33上，灭菌舱门板33四个角分别安装4个碰珠25，四个角侧边分别再安装4个平衡轮23，将两个第二限位开关29安装在门板联动板28上，用两个十字槽沉头螺钉31分别穿过防碰板27的两个沉槽孔，在另一侧十字槽沉头螺钉31上套入一个压缩弹簧26，然后将十字槽沉头螺钉31穿过门板联动板28上焊接好的套管，将锁紧螺母30拧入十字槽沉头螺钉31，调节拧入深度，使防碰板27处于第二限位开关29触发的临界点，门板轨道16上分别安装一个第一限位开关17，用于开关灭菌舱门板33的上下限位；灭菌舱10口部密封槽内装入充气密封圈18，灭菌舱10内部设置电极网22，电极网22两端四周均安装固定绝缘支腿21，内部对称安装滑道20，载物盘19插入滑道20的滑槽内，滑道20底部滑槽不开通，以防止载物盘19推入过多连接灭菌舱壁，产生短路。

灭菌前，可采用操作主控屏来打开灭菌舱门板33的手动开门方式，也可采用将脚深入灭菌前下方红外线感应探头1射线位置的自动开门方式，红外线感应探头或主控屏接收到信号后，传递给电动推杆15，推杆收缩，从而带动灭菌舱门板33下行，打开灭菌舱10，采用触发红外线感应探头方式开门的方式，可以方便操作人员双手拿有待灭菌物品无法操作主控屏时进行打开舱门的操作；在此开启过程中，由于灭菌舱门板33侧面安装有4个平衡轮23，保证灭菌舱门33板移动时不会出现侧边剐蹭门板轨道16的情况出现，从而防止灭菌舱门板33卡死在门板滑道16内损坏机构，灭菌舱门板33四角安装的四个碰珠25在灭菌舱门板33移动时会顶着灭菌仓10端面，使得灭菌舱10与灭菌舱门板33之间产生一个间隙，碰珠25端部的小滚珠会在灭菌舱10端面进行滚动，防止灭菌仓门板33移动时摩擦灭菌舱10端面，造成划痕，破坏灭菌舱保护层。

开门后，将载物盘19抽出，放置灭菌物品，然后将载物盘沿滑道20的滑槽推入灭菌舱10内，然后与打开灭菌舱门操作相同，可根据情况选择手动或触发红外线感应探头1的方式来开闭舱门；此过程中，如遇到载物盘19没有完全推入灭菌舱10时，或者关闭舱门时人手或其他物品出现在灭菌舱门板33上行范围内时，干扰物会触碰灭菌舱门板33上安装的防碰板27，从而触发第二限位开关29，触发后会传递信号给电动推杆15，电动推杆15接收到信号后会由伸出动作立即更换会收缩动作，从而保护设备配件或操作人员安全。

通过主控屏的操作，将卡匣过氧化氢加注装置13的卡匣放置槽弹出，顶开自动闭合加药窗6，然后将装有过氧化氢溶液的药匣通过自动闭合加药窗6放入卡匣放置槽内，药匣里面分装有数支装有过氧化氢溶液的小瓶，每个小瓶内装有定量的过氧化氢溶液，灭菌加药过程中，每次添加一支小瓶内的过氧化氢溶液，保证了每次加药量稳定性，药匣内的小瓶被多次灭菌用完后，会自动提示加药，则重复上述操作即可更换新的药匣；放入药匣后，卡匣放置槽会收缩回去，然后自动闭合加药窗6会自动闭合；灭菌时，可在主控屏中选择一键灭菌模式，直至灭菌完成，整个过程中无需再进行任何操作。

灭菌工艺简述

灭菌器开机后，系统通过电加热的加热方式对灭菌舱和汽化室进行加热，使灭菌舱和汽化室温度维持在设定温度范围。

选择所需的灭菌模式，启动灭菌程序。系统首先进入加热阶段，当灭菌舱温度达到设定温度后进入保温阶段，使得灭菌舱内空间温度均匀。保温阶段结束后进入真空阶段，系统启动真空泵和挡板阀，当灭菌舱内压力抽至设定压力值时，进入真空保压/预等离子阶段。在设置时间和压力范围内，预等离子阶段使用高频射频源激发产生等离子体进行去湿、灭菌。真空阶段结束后进入扩散阶段，定量的过氧化氢通过高温的汽化室注入到灭菌室后迅速扩散，过氧化氢在此作用中将会有离子化分解反应，并作用于微生物的细胞，破坏其生命，进一步对微生物实施杀灭。灭菌室内压力上升至设定范围内并维持在这个水平直到扩散阶段完成。扩散阶段结束后进入真空阶段，系统导入无菌过滤器处理的空气，灭菌室压力恢复到大气压，然后开始抽真空，直至达到压力设定值后进入等离子阶段，在一定温度和真空状态下，启动高频射频源，使灭菌容器舱内形成均匀的等离子场，等离子体在形成过程中产生的大量紫外线，可直接破坏微生物的基因物质，紫外线固有的光解作用打破了微生物分子的化学键，最后生成挥发性的化合物。通过等离子体的蚀刻作用，等离子中活性物质与微生物体内的蛋白质和核酸发生化学反应，能够摧毁微生物和扰乱微生物的生存功能，从而实现灭菌。

灭菌结束后，系统导入经无菌过滤器处理的空气，灭菌室压力恢复到大气压。

综上，本发明的具有以下优势：

灭菌舱门板结构相比市场现有产品利用轴承、高精度滑轨、钢丝滚筒等组合结构要简单很多，既保证了灭菌舱门板移动过程中对其平衡性和配合的要求，又便于加工组装，还方便拆卸，便于后期维修保养。

红外线感应探头的设置，增加了操作人员操控机器的选择，便于操作人员根据实际情况来选择操作方式，方便和简化了操作。

防碰组件的设计，可以有效的防止因为载物盘没有放置到位或有其他干涉物品在关闭灭菌舱门时，门板与载物盘发生干涉，造成部件损坏，同时，也能有效防止夹伤操作人员肢体，保护了操作人员的人身安全。

卡匣式的加药装置解决了目前市场较为突出的加药计量不稳定的问题，同时有效的隔离了高浓度过氧化氢溶液，保护了操作人员的安全。

灭菌工艺优点：

开机后系统对灭菌舱和汽化室进行加热，能够有效缩短灭菌周期的预热时间，实现快速灭菌。灭菌运行前的保温阶段，能够提高灭菌舱内的温度均匀性，提高灭菌性能。

真空期中的等离子阶段，能够有效降低灭菌舱内的湿度，使得灭菌舱在真空阶段更容易达到所需的真空度，提高了灭菌器的稳定性。

扩散期中，过氧化氢灭菌剂通过高温的汽化室，使得灭菌剂温度升高，有利于灭菌剂在灭菌舱内雾化弥漫，扩散分解，提高了灭菌剂在灭菌空间的均匀性。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种低温等离子过氧化氢灭菌器，其特征在于：包括红外线感应探头(1)、前门壳(2)、细菌培养仪(3)、温控器(4)、门壳(5)、自动闭合加药窗(6)、真空泵(7)、射频电源(8)、框架(9)、灭菌舱(10)、气化室(11)、气化室安装板(12)、卡匣过氧化氢加注装置(13)、销轴(14)、电动推杆(15)、门板轨道(16)、第一限位开关(17)、充气密封圈(18)、载物盘(19)、滑道(20)、绝缘支腿(21)、电极网(22)、平衡轮(23)、门壳左安装板(24)、碰珠(25)、压缩弹簧(26)、防碰板(27)、门板联动板(28)、第二限位开关(29)、锁紧螺母(30)、十字槽沉头螺钉(31)、门壳右安装板(32)、灭菌舱门板(33)，所述前门壳(2)通过侧边通孔使用螺钉固定于框架(9)上，红外线感应探头(1)粘接于前门壳(2)上，并将红外线发射端对准前门壳(2)底部圆孔，细菌培养仪(3)、温控器(4)以及自动闭合加药窗(6)固定于前门壳(2)之上，真空泵(7)固定于框架(9)的底板上，射频电源(8)固定于框架(9)底部焊接的射频电源安装架上，灭菌舱(10)固定于框架(9)中间层横撑之上，气化室安装板(12)固定于框架(9)顶部卡匣过氧化氢加注装置(13)安装架下，气化室(11)再固定于气化室安装板(12)上，卡匣过氧化氢加注装置(13)固定于框架(9)上，所述电动推杆(15)底部通过销轴(14)固定于框架(9)底部，电动推杆(15)伸出端通过另一个销轴(14)与门板联动板(28)链接，所述两个门板轨道(16)与灭菌舱(10)两侧固定，所述灭菌舱门板(33)置于门板轨道(16)滑槽之间，所述门板联动板(28)、门壳左安装板(24)以及门壳右安装板(32)通过螺栓固定于灭菌舱门板(33)上，灭菌舱门板(33)四个角分别安装四个碰珠(25)，四个角侧边分别再安装四个平衡轮(23)，所述两个第二限位开关(29)安装在门板联动板(28)上，所述两个十字槽沉头螺钉(31)分别穿过防碰板(27)的两个沉槽孔，在另一侧十字槽沉头螺钉(31)上套入一个压缩弹簧(26)，然后将十字槽沉头螺钉(31)穿过门板联动板(28)上焊接好的套管，将锁紧螺母(30)拧入十字槽沉头螺钉(31)；

所述灭菌舱(10)内设置电极网(22)，所述电极网(22)两端四周均安装固定绝缘支腿(21)，电极网(22)内部对称安装滑道(20)，所述滑道(20)的滑槽内插入载物盘(19)，所述滑道(20)底部滑槽不开通；

所述灭菌舱(10)口部密封槽内装入充气密封圈(18)；

所述卡匣过氧化氢加注装置(13)内设置卡匣放置槽，所述卡匣放置槽放置过氧化氢溶液药匣；

通过主控屏的操作，将卡匣过氧化氢加注装置（13）的卡匣放置槽弹出，顶开自动闭合加药窗（6），然后将装有过氧化氢溶液的药匣通过自动闭合加药窗（6）放入卡匣放置槽内，药匣里面分装有数支装有过氧化氢溶液的小瓶，每个小瓶内装有定量的过氧化氢溶液；

灭菌器开机后，系统通过电加热的加热方式对灭菌舱和气化室进行加热。

2.如权利要求1所述的一种低温等离子过氧化氢灭菌器，其特征在于：所述防碰板(27)处于第二限位开关(29)触发的临界点。

3.如权利要求1所述的一种低温等离子过氧化氢灭菌器，其特征在于：所述门板轨道(16)上分别安装一个第一限位开关(17)。

4.一种低温等离子过氧化氢灭菌器灭菌方法，应用权利要求1-3任一项所述的低温等离子过氧化氢灭菌器，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、灭菌器开机后，系统通过电加热的加热方式对灭菌舱和汽化室进行加热，使灭菌舱和汽化室温度维持在设定温度范围；

步骤二、当灭菌舱温度达到设定温度后进入保温阶段，使得灭菌舱内空间温度均匀；

步骤三、保温阶段结束后进入真空阶段，系统启动真空泵和挡板阀，当灭菌舱内压力抽至设定压力值时，进入真空保压-预等离子阶段，在设置时间和压力范围内，预等离子阶段使用高频射频源激发产生等离子体进行去湿、灭菌；

步骤四、真空阶段结束后进入扩散阶段，过氧化氢通过高温的汽化室注入到灭菌室后迅速扩散，进行离子化分解反应，并作用于微生物的细胞，破坏其生命，进一步对微生物实施杀灭；

步骤五、扩散阶段结束后进入真空阶段，系统导入无菌过滤器处理的空气，灭菌室压力恢复到大气压，然后开始抽真空，直至达到压力设定值后进入等离子阶段，然后启动高频射频源，使灭菌容器舱内形成均匀的等离子场，等离子体在形成过程中产生的大量紫外线，直接破坏微生物的基因物质，紫外线固有的光解作用打破了微生物分子的化学键，最后生成挥发性的化合物。