CN1281280C - 具有除湿器的等离子消毒器 - Google Patents

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Abstract

一种装有除湿器的等离子消毒装置，其具有：消毒室(10)，其中容纳消毒物体(11)；高频电源(40)，其连接到阴极上，用于在阻抗匹配控制器(42)和阻抗匹配电路(44)的共同控制下在最佳条件下产生等离子体，所述阴极以预定的距离与阳极一起安装在消毒室中；真空泵(14)，其通过排气管(16)连接到消毒室，用于从消毒室(10)中排出空气，以在消毒室(10)中形成真空状态；以及除湿器(50)，其安装在排气管(16)上，用于冷冻凝结通过排气管流动的气体中的水蒸汽。在所述装置中，残留在用于消毒消毒物体的混合气体中的水蒸汽被冷冻和除去，从而不会进入真空泵。

Description

具有除湿器的等离子消毒器
技术领域
本发明涉及利用等离子杀灭放在消毒室中的物体(例如医疗仪器)表面上存在的任何微生物的等离子消毒装置。具体而言，本发明涉及装有除湿器的等离子消毒装置，其中，过氧化氢蒸汽或过氧化氢蒸汽和空气的混合气被用作杀菌活性物质的前体，消毒之后从前体转化的水蒸汽通过在除湿器中的冷冻方法被除去。
背景技术
已经开发了各种用于消毒一次性或重复利用的医疗器械或工具的装置和方法。由于环境污染已成为突出的问题，因此环境友好的消毒装置引起了广泛和深入的关注。最著名的环境友好消毒装置之一是等离子消毒装置，其利用过氧化氢溶液作为杀菌活性物质的前体，因为它排放到空气中的大部分物质是氢、氧和水蒸汽。
在韩国专利No.132233中介绍了一种利用过氧化氢溶液作为消毒剂的等离子消毒装置。该等离子消毒装置包括消毒室，从过氧化氢溶液蒸发的气体被送入所述消毒室。真空泵连接到消毒室的下部。在消毒室中，安装有阳极和阴极，阴极通过阻抗匹配控制器和阻抗匹配电路连接到等离子电源。
在该等离子消毒装置中，引入将要被消毒的物体(以下称作消毒物体)的消毒室被填充以过氧化氢蒸汽，然后，经由阻抗匹配控制器和阻抗匹配电路通过等离子电源施加电场，以在阴极和阳极之间产生等离子体。
在消毒过程进行预定的时间期间之中和之后，真空泵被操作以通过排气管将气体从消毒室排放到大气中。被排放的气体大部分包括水蒸汽、氧气和氢气。
这样的等离子消毒装置存在严重的缺点。由于真空泵较长时间地暴露到被排放气体中的充足的水蒸汽和氧气中，真空泵的内部零件因氧化而被腐蚀。在严重的情况下，通常较昂贵的真空泵变得不能操作。因此，真空泵需要经常的维修和更换零件。
发明内容
因此，本发明考虑到上述现有技术中的问题而提出，本发明的目的是提供一种装有除湿器的等离子消毒装置，其中，用于物体的消毒之后的排放气体中包含的水蒸汽被冷冻—凝结(freeze-condensed)，从而防止水蒸汽进入真空泵和腐蚀真空泵的零件，因此，延长了定期维修以及零件更换之间的间隔。
为了实现上述目的，本发明提供了一种等离子消毒装置，包括：消毒室，用于在其中容纳消毒物体；高频电源，其连接到阴极，用于在阻抗匹配控制器和阻抗匹配电路的共同控制下产生最佳等离子体，所述阴极以预定的距离与阳极一起安装在消毒室中；以及真空泵，其通过排气管连接到消毒室，用于从消毒室中抽取空气，以在消毒室中形成真空状态，其中，排气管装配有除湿器，用于冷冻凝结通过排气管流动的气体中的水蒸汽，以防止水蒸汽进入真空泵。
根据一个实施例，所述除湿器形成冷冻循环，其包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和冷冻器，所述冷冻器容纳在连接到排气管的壳体中。
附图说明
通过以下结合附图对本发明的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和其它优点将变得更易于理解，其中：
图1是示出根据本发明的装有除湿器的等离子消毒装置的构成的示意图；
图2是在本发明的消毒过程中起到重要作用的除湿器部分的局部详图；
图3A是本发明的等离子消毒装置的照片，示出了使用过一段预定时间后的真空泵的内部零件；
图3B是传统等离子消毒装置的照片，示出了使用过一段预定时间后的真空泵的内部零件。
具体实施方式
参照附图，本发明的优选实施例的应用将被更好地理解。
图1示意地示出根据本发明的装有除湿器的等离子消毒装置的构成，图2是局部视图，详细地示出了作为本发明重要部分的除湿器的构成。
如图1所示，本发明的消毒装置包括用于在其中容纳诸如医疗器械、外科手术工具等消毒物体11的消毒室10。在被引入室10之前，消毒物体11优选用包装材料12包裹。真空泵14通过排气管16连接到消毒室10的下部，用于从消毒室10中排出空气以形成真空状态。
在消毒室10内安装一对电极。阳极22设置在消毒室10的下部，而阴极24设置在消毒室10的上部。阴极24经由阻抗匹配控制器42和阻抗匹配电路44连接到高频电源40，高频电源40以适当的频率提供电力以在最佳条件下产生等离子体。
高频电源40的频率可落入各种频带中。频率越高，产生的等离子体的密度越高。然而，高频要求更昂贵的设备和能够屏蔽电磁辐射的附加设备。因此，在实践中优选选择适合设备的频带。
消毒室10还设置有注射加热器30，其蒸发过氧化氢溶液32，加热蒸汽和空气34并将蒸汽注入其中。
在排气管16上安装除湿器50，其冷冻流过排气管16的气体中的水蒸汽，从而防止水蒸汽进入真空泵14。除湿器50包括其中安装冷冻器52的壳体18。除湿器形成冷冻循环，冷冻循环包括压缩机54、冷凝器56、膨胀阀58和冷冻器52。
带有排出阀19a的排水管19设置在壳体18的下部。为了防止水蒸汽进入真空泵14，排气管16优选在其连接到壳体18的壳体18下部处弯成半圆或突起。
消毒物体11，例如医疗器械或外科手术工具被包裹在包装材料12中，并放入消毒室10中，消毒室10的门关闭。真空泵14被操作以通过排气管16从消毒室10排出空气，以形成期望的真空度。
当真空泵14在消毒室10内产生期望的真空度时，过氧化氢溶液32被蒸发并与空气34混合后通过注射加热器30注入消毒室10。
当过氧化氢蒸气32和空气34的混合气体在消毒室10中填充到预定的压力时，电场从高频电源40通过阻抗匹配电路44和阻抗匹配控制器42施加到阴极24，从而在消毒室10内的阴极24和阳极22之间产生高密度等离子体。
通过采用高频电源被间歇地施加的脉冲电源施加方式，在低于100摄氏度的温度下产生电容耦合型的高密度等离子体。由于这样的以间歇施加方式操作的高频电源40，防止了消毒室10中的气体和消毒物体的过热。
当真空泵14被连续地操作时，过氧化氢32和空气34的混合气体被注射加热器30注射，以维持消毒室10内部的反应压力。
如上所述产生的高密度等离子体中的反应物质在整个消毒室10中均匀扩散，保持期望的等离子气氛。反应物质扩散到消毒室10中，与消毒物体11互相作用从而对其消毒。
消毒室10内部的气氛取决于施加到阴极24的高频电源和混合气体的浓度。消毒从等离子体产生开始在大约5分钟的短时间内完成。尽管消毒过程在这样短的时间内完成，优选连续地维持期望的等离子气氛预定的时间，以获得对消毒物体的充分消毒。
消毒室10中的消毒效力取决于通过蒸发水成过氧化氢溶液32和空气34(即，微生物杀灭剂)产生的混合气的浓度。然而，由于消毒效率也取决于供给电源，因此，应当施加最佳电源以获得最佳消毒效力。
包装材料12被用于在进入消毒室10之前包裹消毒物体11。因此，包装材料选自不与等离子气氛发生反应的材料，并且所述材料具有纤维状结构，能够允许等离子体通过其流通。
如上所述，消毒物体11通过连续地维持等离子气氛预定的时间而被彻底地消毒。
在消毒室10中消毒的过程中，除湿器50以冷冻循环方式操作。具体而言，随着压缩机54开始操作，制冷剂被高度压缩为高温气体。产生的压缩气体制冷剂通过冷凝器56被转换为高压液体状态。液体制冷剂在通过膨胀阀58时被转换为蒸发的气体。当通过冷冻器52时，制冷剂由于其蒸发潜热而吸收外部的热量并作为低压气体返回到压缩机54。这些过程重复进行。
在冷冻循环中，当借助蒸发潜热从外部吸收热量时，冷冻器52周围的温度被保持在-50到-5摄氏度之间。因此，当残留气体利用真空泵14通过排气管16排放时，其通过排气管16上的壳体18，在该过程中，气体的水蒸汽被冷凝成液态水。因此，防止了水蒸汽进入真空泵14中并防止了腐蚀真空泵14的零件，因为水蒸汽在冷冻器52的表面上冷凝成液体。
在消毒完成后，高频电源40被关闭，真空泵14的操作停止，使消毒室10恢复到正常大气压。经消毒的被包裹的物体11被从消毒室10中取出。
对于冷冻器52，随着真空泵14和压缩机54的操作停止，其温度自然地升高到周围温度。在冷冻器52中冷凝的水被解冻并通过排水管19的排出阀19a被排放。
实验
图3A和3B分别是根据本发明的装有除湿器的等离子消毒装置和传统的没有装除湿器的等离子消毒装置的照片，示出了消毒450次(三个月中每日三次)后真空泵的内部零件。
如图3A的照片所示，在装有除湿器的等离子消毒装置的真空泵中没有发现腐蚀痕迹，而在未装除湿器的传统等离子消毒装置的真空泵中，不仅入口部分而且全部零件被严重地腐蚀，如图3B的照片所示。
工业应用性
在本发明的装有除湿器的等离子消毒装置中，如上所述，包含在用于消毒的过氧化氢气体中的水蒸汽通过冷冻被冷凝，从而不进入真空泵。因此，本发明具有防止真空泵的机械零件腐蚀的优点，从而延长定期维修以及零件更换之间的间隔。
尽管为了示例的目的，已经公开了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员将会理解，在不偏离所附权利要求公开的范围和实质的情况下可进行各种修改、添加和替换。

Claims (2)

1.一种等离子消毒装置，包括：消毒室，用于在其中容纳消毒物体；高频电源，其连接到阴极，用于在阻抗匹配控制器和阻抗匹配电路的共同控制下产生等离子体，所述阴极以预定的距离与阳极一起安装在消毒室中；以及真空泵，其通过排气管连接到消毒室，用于从消毒室中抽取空气，以在消毒室中形成真空状态，其中，排气管装配有除湿器，用于冷冻凝结通过排气管流动的气体中的水蒸汽，以防止水蒸汽进入真空泵。
2.根据权利要求1所述的等离子消毒装置，其特征在于，所述除湿器形成冷冻循环，其包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和冷冻器，所述冷冻器容纳在连接到排气管的壳体中。
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