CN200984336Y - 过氧化氢真空等离子体低温灭菌装置 - Google Patents

Abstract

过氧化氢真空等离子体低温灭菌装置，其特征是设置灭菌单元，在金属真空腔体内设置形成电容耦合射频等离子体的鼠笼式射频天线；设置氧化氢注液单元，注液阀的入口与过氧化氢储罐的出口连通，注液阀的出口与金属真空腔体的内腔连通，液位报警设置在过氧化氢储罐中；设置气路单元，真空泵通过排气电磁阀与真空腔体的连接管道连接，进气过滤器通过进气电磁阀与金属真空腔体连通；由PLC控制器提供系统各单元控制信号实现自动控制。本实用新型安全性好、无药物残留、多种灭菌机理协调作用。尤其适于金属或非金属医疗器械的灭菌。

Description

过氧化氢真空等离子体低温灭菌装置

技术领域

本实用新型涉及灭菌消毒装置，更具体地说是一种过氧化氢H₂O₂真空等离子体低温灭菌装置。

背景技术

医疗器械灭菌技术分为高温高压灭菌和低温灭菌。实际应用中，许多含有机材料的医疗器械只能在低温环境下灭菌，如内窥镜、手术电钻、牙医手机、医用导管等。当前低温灭菌主要是以甲醛、环氧乙烷等药物浸泡、臭氧熏蒸以及紫外线和放射性照射。这些方法或多或少地在安全性、药物残留、环境排放、灭菌穿透性方面存在缺陷。

发明内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的问题，提供一种安全性好、无药物残留、多种灭菌机理协调作用的过氧化氢真空等离子体低温灭菌装置。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型的结构特点是：

设置灭菌单元，是在金属真空腔体内设置形成电容耦合射频等离子体的鼠笼式射频天线，鼠笼式射频天线与腔体外部射频电源及匹配器电连接；

设置由注液阀、过氧化氢储罐和液位报警构成过的氧化氢注液单元，注液阀的入口与过氧化氢储罐的出口连通，注液阀的出口与金属真空腔体的内腔连通，液位报警设置在过氧化氢储罐中；

设置气路单元，包括真空泵通过排气电磁阀与真空腔体的连接管道进行连接，在真空腔体的连接管道上设置用于测量真空度的真空规，进气过滤器通过进气电磁阀与金属真空腔体连通；

设置控制单元，由PLC控制器提供系统各单元控制信号。

本实用新型的结构特点也在于：

所述金属真空腔体为圆筒形或长方形，在所述金属真空腔体上设置接地保护。

所述鼠笼式射频天线与金属真空腔体的内侧壁形状相同，相互之间的等距离绝缘间距为10-30mm。

所述鼠笼式射频天线为厚度均匀的金属孔板，金属孔板的厚度为0.5-2.0mm，孔径为1-10mm。

本实用新型是以鼠笼式射频天线和金属真空腔体作为射频电容耦合放电的两个电极，金属真空腔体是接地电极，起到屏蔽电磁波的作用，在0.1~60pa的气压范围内，鼠笼式射频天线与金属真空腔体之间产生电容耦合式形成低温等离子体，并通过鼠笼式射频天线的孔隙由四周向中心自然扩散，最后在整个金属真空腔体内形成均匀等离子体。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型采用过氧化氢(H₂O₂)真空等离子体进行低温杀菌。过氧化氢等离子体产生高能的羟自由基、紫外光子和过氧化氢，这些物质的协同作用使菌体内的遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、枝原体及细菌病毒代谢产物等物质的化学分子键发生断裂，使其失去毒性，使生物体产生不可逆的化学变化，破坏细菌、霉菌类等微生物的细胞壁、DNA和RNA，分解蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使其物质代谢和繁殖过程遭到破坏而死亡，从而达到杀菌的目的。本实用新型灭菌彻底，具有广谱性和高效性。

2、本实用新型作用时间短、耗能低，对于金属和非金属器械均能适用。针对内窥镜、导管类的器械，由于紫外光的穿透性差，导管内壁的灭菌主要是过氧化氢和羟自由基起作用，通过重复注入过氧化氢和适当延长扩散时间，实现灭菌，同样能达到很好的灭菌效果。

3、本实用新型等离子体灭菌形式的另一重要意义在于灭菌结束时过氧化氢被分解成对环境无害的氧气和水，无残留，无毒性、无腐蚀性，环保效果显著。

4、本实用新型结构简单，通过PLC控制可达到较高的自动化程度，使用方便，性能稳定，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型灭菌单元结构示意图。

图3为本实用新型过氧化氢(H₂O₂)真空等离子体低温灭菌装置中产生的紫外光谱图。

图中标号：1金属真空腔体、2鼠笼式射频天线、3真空泵、4真空规、5进气过滤器、6接地保护、7密封门、8射频电源接口、F1为注液阀、F2为进气电磁阀、F3为排气电磁阀。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步描述：

具体实施方式

参见图1、图3，设置灭菌单元，是在金属真空腔体1内设置形成电容耦合射频等离子体的鼠笼式射频天线2。金属真空腔体1为圆筒形或长方形，其上的密封门7可以手开或电动，但必须密封，密封门7上设有带防电磁辐射金属网的玻璃观察窗，金属真空腔体1的底部或侧部设有真空抽气接口、过氧化氢溶液注入接口、射频电源接口，在金属真空腔体1上设置接地保护6，起到电磁屏蔽和安全保护作用。

鼠笼式射频天线2与金属真空腔体1的内侧壁形状相同，相互之间的等距离绝缘间距为10-30mm，鼠笼式射频天线2采用厚度均匀的金属孔板，金属孔板的厚度为0.5-2.0mm，孔径为1-10mm。鼠笼式射频天线2通过绝缘的射频电源接口8与射频电源及匹配器电连接。

设置由注液阀F1、过氧化氢储罐和液位报警构成过的氧化氢注液单元，注液阀F1的入口与过氧化氢储罐的出口连通，注液阀F1的出口与金属真空腔体1的内腔连通，液位报警设置在过氧化氢储罐中，带液位报警的过氧化氢储罐通过注液阀F1控制注液量。

设置气路单元，包括真空泵3通过排气电磁阀F3与金属真空腔体1的连接管道进行连接，在金属真空腔体1的连接管道上设置用于测量真空度的真空规4，进气过滤器5通过进气电磁阀F2与金属真空腔体1连通；

本实施例中，鼠笼式射频天线2与金属真空腔体1形成电容耦合射频等离子体，是等离子体发生区。等离子体通过鼠笼式射频天线2上的均匀孔从四周向中心扩散，在鼠笼式射频天线2所包围的空间形成均匀等离子体，并以这一包围的空间作为灭菌区。

具体实施中，设置控制单元，由PLC控制器提供系统各单元控制信号，通过触摸屏和PLC控制器对系统中各个单元进行控制，包括关门识别、抽气、过氧化氢进液、进气、结果在打印机中打印等。触摸屏用于实时显示灭菌进程，并用于对灭菌流程进行修改。

工作过程中，PLC控制器通过真空规的测量值反馈控制各个单元，包括真空泵、排气电磁阀、射频电源及匹配器、过氧化氢注液阀以及打印机等，打印输出灭菌结果。触摸屏实时显示PLC控制器执行灭菌程序的状态和故障态指示。

过氧化氢H₂O₂真空等离子体有效灭菌的机理是在真空状态下等离子体产生的紫外光、羟自由基、过氧化氢分子和高能电子协同作用的结果。

图2所示，本实用新型产生的紫外光覆盖了整个有效灭菌的紫外光波段220nm～270nm，图2所示的a区域。

使用时，将需要灭菌的物品置于金属真空腔体中，关闭密封门，合上电源，启动控制程序，自动完成如下灭菌过程：

真空泵抽气，气压低于20Pa时，开启过氧化氢注液阀F1，注入浓度达到40％～60％的医用过氧化氢液体，进液量为2-2.5ml/(灭菌容积)m³，真空度自然下降。维持5分钟，抽气使气压低于60Pa，启动射频电源，鼠笼式射频天线与金属真空腔体之间产生电容耦合式形成低温等离子体，并通过天线孔隙由四周向中心自然扩散，最后在整个金属真空腔体中形成均匀等离子体，维持放电5分钟。重复上述抽气及注入医用过氧化氢液体以及放电的步骤，维持放电2分钟，然后关闭真空泵和射频电源，打开进气电磁阀，通过空气过滤器向金属真空腔体中进气，达到大气压平衡时。打开密封门，取出灭菌物品，打印输出灭菌结果，整个灭菌过程完毕。

Claims (4)

1、过氧化氢真空等离子体低温灭菌装置，其特征是：

设置灭菌单元，包括在金属真空腔体(1)内设置形成电容耦合射频等离子体的鼠笼式射频天线(2)，鼠笼式射频天线(2)与腔体外部射频电源及匹配器电连接；

设置由注液阀(F1)、过氧化氢储罐和液位报警构成过的氧化氢注液单元，注液阀(F1)的入口与过氧化氢储罐的出口连通，注液阀(F1)的出口与金属真空腔体(1)的内腔连通，液位报警设置在过氧化氢储罐中；

设置气路单元，包括真空泵(3)通过排气电磁阀(F3)与金属真空腔体(1)的连接管道进行连接，在金属真空腔体(1)的连接管道上设置用于测量真空度的真空规(4)，进气过滤器(5)通过进气电磁阀(F2)与金属真空腔体(1)连通；

设置控制单元，由PLC控制器提供系统各单元控制信号。

2、根据权利要求1所述的过氧化氢真空等离子体低温灭菌装置，其特征是所述金属真空腔体(1)为圆筒形或长方形，在所述金属真空腔体(1)上设置接地保护(6)。

3、根据权利要求1所述的过氧化氢真空等离子体低温灭菌装置，其特征是所述鼠笼式射频天线(2)与金属真空腔体(1)的内侧壁形状相同，相互之间的等距离绝缘间距为10-30mm。

4、根据权利要求1所述的过氧化氢真空等离子体低温灭菌装置，其特征是鼠笼式射频天线(2)为厚度均匀的金属孔板，金属孔板的厚度为0.5-2.0mm，孔径为1-10mm。

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