CN88101682A - 要消毒物体的消毒方法和消毒装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种待消毒物品的消毒方法，在这个方法中先把类似机头的待消毒物品弄湿，然后放入与氧气筒相通的消毒容器中并气密封闭，把来自于氧气筒的氧气供入到臭氧发生器中以生产一种具有臭氧浓度至少10000ppm最好是15000ppm或者更高的含臭氧的氧气，然后臭氧化的氧气气体在其被加热之后通过消毒容器以使臭氧化的氧气气体完全取代消毒容器中的空气，粘附在待消毒物品上的水分也部分地被蒸发，其后拦截消毒容器和氧气源之间的连通，臭氧化的氧气循环进入消毒容器和臭氧发生器。

Description

本发明涉及到一种利用臭氧灭杀粘附在牙科医生治病用的机头表面上的细菌和灭杀粘附在机头的气体连通孔内表面的细菌以及粘附在其他物品上的细菌的方法和装置。

在此以前，在一个对于这类物品的消毒装置中，通常消毒都是使用一个压热器在高压下通过用蒸汽高温加热来进行的。然而，由于牙科医生的机头是由精密的机械零件构成的，如用于镶嵌或拆下一个小钻头的夹具、一个用来高速旋转这个夹具的空气涡流器、用于冷却钻头尖端的装置以及类似装置，于是存在一种由于高温加热产生的变形而造成使精密度下降的担忧。因此，就不能对仪器进行充分的灭菌和消毒，并且可以推测到这会导致卫生方面的严重问题。

另外，把一个物体加热到消毒所必需的温度（大约130℃）需要约15分钟，在这种温度下对该物体进行绝对的消毒需约20分钟，并且还要有大约10分钟的时间用于冷却物体，这样，总共至少需要约45分钟的时间，因此，就不能对机头进行快速消毒，而这是相当不方便的。

除了上面提到的消毒装置外，在上述类型物体的消毒装置中，一种应用氧化乙烯气体的装置也是已知的，但在这种情况中，一次消毒的时间也至少需要50分钟，另外，还必需对这种气体进行重复的加压和减压操作，此外，氧化乙烯气体是一种有毒的和致癌的气体，这种气体存留在一个机头上是非常有害的。

尽管可以设想通过使用具有高消毒力并且无残留毒物的高浓度臭氧气体进行消毒来避免上面提到的问题，但一个刚刚用于治疗完患者的机头的表面往往是湿的，并且蒙上了一层液膜，这样，既使把这种机头置于一个消毒容器内的臭氧气体里，臭氧气体也不能充分地对液膜内的细菌发挥作用，这就很难做到完全消毒。

而且，在这样的情况下：如果粘附在机头表面上的细菌被置于一种低于室温条件下，或被置于干燥的条件下，特别是枯草杆菌，由于在它们的孔中，形成细胞质外壁的细胞膜具有一个致密的壳结构，臭氧气体被壳拦载，不能穿透壳对它里面的细胞质发挥作用，因而灭杀细菌就变得非常困难。尽管把一个机头的表面暴露在臭氧气体中是容易的，从而使它上面的细菌也比较容易地被灭杀，但机头连通孔的内表面就很难暴露在臭氧气体中，因此消毒连通孔的内表面实际上是非常困难的。

因此本发明的一个目的是解决上述用高压器或利用氧化乙烯气体或臭氧气体进行消毒时出现的问题，特别能最有效地灭杀粘附于机头上的细菌，甚至是细菌芽胞。

本发明的另一个目的是用臭氧来消除上面所说的在消毒一个刚刚用于治疗完病人的、潮湿的机头时所遇到的困难和排除在使用高浓度臭氧气体的情况下对人体的不利影响。

本发明还有一个目的，是提供一种能很方便地消毒机头表面及它里面空气连通孔内表面的装置。

本发明的一个进一步目的是改进臭氧发生器的气体生产效率，并且把它设计成一种紧凑结构的形式。

按照本发明的一个特征，这里提供了一种象一个牙科医生使用的机头那样的要消毒物体的消毒方法，它包括先把要消毒的物体（如类似机头的物体）处于潮湿状态下，然后放入一个消毒容器里并气密地封闭，该消毒容器接通了一个氧气源，例如一个氧气筒，通过从氧气源把氧气供给臭氧发生器，产生具有10000ppm或更高的臭氧浓度（最好是150000ppm以上）的含臭氧的氧气，然后用臭氧化的氧气替换消毒容器中的空气，并且通过把生成的臭氧化的氧气加热之后穿过消毒容器，也部份地蒸发了粘附在上述待消毒物体上（如机头或其它类似物体）的水份，接着中断消毒容器和氧气源之间的流通，使生成的臭氧化的氧气循环通过消毒容器和臭氧发生器，这时制好的臭氧化的氧气气体在消毒容器的进口处被加热，以此提高臭氧浓度到至少20000ppm，最好是提高到30000ppm或者更高而不消耗氧气。通过使用上述正在循环的臭氧气体就可在膨胀潮湿的条件下灭杀待消毒物体（如机头或其它类似物体）上的细菌。

按照本发明的另一个特征，这里提供了一种消毒类似于牙科医生使用的机头那样的待消毒物体的装置，在该装置内，一个氧气源通过一个加热器和一个臭氧发生器与一个消毒容器的一侧相通，一个通向大气的排气阀经过臭氧抑制器与消毒容器的另一侧相通，以还原残余的臭氧。臭氧发生器还与消毒容器连接，以致臭氧化的氧气通过加热器，臭氧发生器、一个循环泵，形成循环流动。把所述的消毒容器，臭氧抑制器，一个臭氧监测器和一个循环泵也互相接通，以便臭氧化的氧气能在这里面形成循环流动。

按照本发明的又一特征，在有上述特征的消毒装置中，在消毒容器内，装有一个能把机头的底座气密地插入的接收座，在该接收座上有一个连通孔，用于与机头连通孔连接，连通孔又与一个排气开关阀相接，排气开关阀的出口通过臭氧抑制器与外部大气相通，这个排气开关阀上的另一个出口通过一个循环泵与臭氧发生器的一个入口相通，并由此产生了如下可能：把通过机头连通孔内部进入消毒容器的臭氧化的氧气排到外部大气中或输入到臭氧发生器的入口，以使它在里面循环。

在操作中，先用潮湿的卫生棉或湿的纸巾擦抹牙科医生使用的机头表面，使它处于潮湿的状态，然后再把机头放入消毒容器内，关闭容器的门，让来自氧气源的氧气通过一个臭氧发生器，以产生具有至少10000ppm，最好是150000ppm臭氧浓度的臭氧化的氧气，在所生成的这些臭氧化的氧气被加热到30°～70℃的温度范围之后，（最好是50℃左右），被供入消毒容器内，然后这种气体经过一个臭氧抑制器排放到外边，因而消毒容器中的空气就完全被臭氧化的氧气所替换，在这期间，以前粘附在机头表面上和空气连通孔内表面上的液膜在容器中蒸发，臭氧被吸附在表面上，结果是形成一种臭氧液表面层和液膜温度升高，存在于液膜中的细菌细胞膜壳就开始膨胀和潮湿。接着，当上面提到的臭氧化的氧气在消毒容器的入口处被加热时，它循环通过臭氧发生器和消毒容器，以把消毒容器中的臭氧化的氧气的臭氧浓度提高到至少20000ppm，最好是提高到30000ppm或更高，然后通过高浓度臭氧气体形成一个具有更高浓度的臭氧液表面层，于是随着液膜的干燥过程的进行，这个臭氧液表面层与暴露在机头表面和它里边的空气连通孔表面上的所有细菌进行接触，它穿透处于膨胀和潮湿状态下的细菌细胞的外壳而进入内部，并且它必定能杀死所有的细菌。在完成这个消毒过程之后，臭氧发生器就被停掉，把消毒容器与臭氧抑制器相通，然后，在消毒容器中已经完成了消毒任务的臭氧化的氧气以任何适当的方法（如驱动一个循环泵或其它类似物通过臭氧抑制器，一个臭氧探测器和消毒容器。在这期间，在臭氧抑制器中，通过使用加热或用催化剂还原臭氧气体的方法来消除臭氧气体，或用一种吸收剂吸收臭氧气体来消除臭氧气体，用臭氧探测器探测到臭氧的残余量，在消毒容器里，具有高浓度的臭氧气体通过换气作用被在臭氧抑制器下游的低浓度的臭氧气体所取代，使浓度逐渐降低。在臭氧监测器确认臭氧浓度已低到对人体无害的程度后，打开消毒容器的门，取出消过毒的机头，以备下次治疗病人时使用。

现对附图进行简单的说明：

图1是根据本发明的消毒方法，气流在消毒装置中环流的示意图。

图2是将图1所示装置中的局部进行放大的纵向剖视图。

图3是沿图2中Ⅲ-Ⅲ线看进去的横向截面图。

图4是图1所示装置的机头部分的放大剖视图。

图5、6、7，分别是细菌的放大剖视图。

图8是本发明消毒装置的另一个实施例中气体环流的示意图。

图1至图3表达了一个适用于本发明的消毒方法的消毒装置。

参照附图，在消毒容器1中，机头21的底座部分21c由于用湿卫生棉、湿纸巾、湿擦手纸等将病人的唾液，血等物擦试后还粘附在它上面的液体膜而保持潮湿状态。在消毒容器1中将机头底座部分不漏气地插于消毒容器内的插座25内，再将盖子严密封好。插座25有一个连通孔25a，并与吸管27连通，吸管27通过阀17和循环泵16连接于臭氧发器7的进气口7b，又通过阀34连接于臭氧抑制器11的进气口11a。另外，吸管27还通过阀41、循环泵38、臭氧监测器37和阀35与臭氧抑制器11的出气口116连接。

此外，上述消毒容器还有另一个进气口13，它通过阀39连接于循环泵38的一个出气口38a，并且消毒室也有另外一个出气口14，它通过阀15与循环泵16的进气口16a连接。

标号40是一个用于冷却臭氧发生器的风扇。

首先打开阀4和5以供给氧气，来自于如氧气筒式的氧气源6的氧气通过臭氧发生器7，以产生臭氧浓度至少为10000ppm的臭氧化的氧气，此后再将所产生的臭氧化的氧气在加热器8中加热，已加热的气体通过位于消毒容器1一侧的入气口3进入消毒容器1，再通过消毒容器1，然后通过位于消毒容器1另一侧的排气口9，当气体通过与排气口9相连接的排气阀10，臭氧抑制器11和阀12之后，带臭氧的氧气沿前头A12的方向排入大气。在这时，阀15、17、33、34、41保持关闭状态。

由此，存在于消毒容器中的空气将被臭氧化的氧气所替换。

在此期间，粘附在机头21表面的液体膜23将被通过消毒容器1的已加热的臭氧化的氧气所蒸发，液体膜层的厚度将从△d+d减少△d而成为如图4所示的厚度d。

通过这个过程，液体膜23的表面层30吸收臭氧，并形成了具有很强杀菌力的薄的臭氧液层31，不过臭氧还不能进入内液体层32中，因这里不能产生臭氧液，所以在这里臭氧就不能产生消毒作用。于是，在此方法的这一步骤中，除于位于表层30部分的细菌24外，大多数位于内液层32的细菌24不能被消毒。

不过液膜23的温度将会因与已加热的臭氧化的氧气接触而上升，这必然使细菌细胞在潮湿状态下被加热，引起细菌外层膨胀潮湿，这样臭氧液中的臭氧就易于穿透细菌外层而进入内部。

当阀34被打开，阀10被关上时，进入消毒室1的已加热的臭氧化的氧气就从机头21的头部21a进入到它的空气连通孔21，然后通过连通口25a、吸管27、阀34、臭氧抑制器11，而后连同与之共同流动的臭氧一起被排放到大气中去，在此期间，与上述工作过程类似，粘附在连通孔上的液膜及液膜中的细菌，因液膜表面的局部蒸发又形成一个液体表层，从而造成膨胀潮湿的细菌壳。

于是，在打开阀10、关上阀34、和打开阀34，关上阀10的重复操作中，消毒容器中的空气都会全部被臭氧化的氧气替换。

下一步，通过关闭阀5、17、10、34，打开阀15，消毒室1中臭氧化的氧气，将通过阀15，循环泵16，臭氧发生器7、阀4、加热器8，从进气口3进入消毒室1，这样形成一个气流循环。

然后，打开阀17，关闭阀15，臭氧化的氧气通过机头21的内部连通孔21b，再被送至阀17，循环泵16、臭氧发生器7、阀4、加热器8，再经过消毒容器1的进气口3进入消毒容器，这样形成一个气流环，此后分别反复交替打开阀15、阀17。用这个方法，作为消毒用的臭氧化的氧气流经消毒容器1、连通孔21b，臭氧发生器7形成气流环。在此期间，消毒容器1中臭氧化的氧气中臭氧浓度至少是20000ppm，最好是30000ppm或者更高一些，高浓度的臭氧气体接触粘附在机头21外表面上的液体膜的表面和连通孔的内表面，提高形成表层的臭氧液层的浓度将会大大提高臭氧液层的消毒能力。随着液体膜蒸发，液膜内的细菌24将逐渐露出，此时上述臭氧液层会直接接触露出的细菌24。这时由于细菌被臭氧气体保持了温度，在潮湿的状态下，它会进一步膨胀潮湿，在此条件下，高浓度的臭氧能够非常有效的穿透细胞薄膜层，进入细菌壳内，并将细菌完全杀死。

图5、6、7表达了此一瞬间消毒容器中的消毒情况。其中图5是干燥状态时细菌24的放大剖视图。图示以枯草杆菌为例。细胞质27的外部薄膜是由壳26构成，它是一个密度极高的生物学细构，因此，即使一个臭氧分子20接触到壳的表面，壳26也将阻止臭氧分子伸入接触细胞质27，这样就不能杀菌。

另外图6表达了被加热的臭氧在潮湿状态下使壳26潮湿膨胀的情况，此时壳26的反应速度非常快，因此在短时间内形成一个穿透孔26a，这样分子20可以通过孔26a与细胞质27发生作用，而把细菌彻底杀死。

图7表达的是已消毒的细菌24，用电子显微镜可以证实细胞质27的部分27a通过上述穿透孔26a已被推出壳26的表面。

用上述方法，机头21的外表面和它的连通孔的内表面消过毒后，臭氧发生器7，循环泵16和加热器8停止工作。关闭阀4、12、15、17、34，打开阀10、33、39、41，循环泵38工作。消毒容器1和机头连通孔21b中高浓度臭氧化的氧气循环通过排出口9、阀10、臭氧抑制器11、阀33、臭氧监测器37、循环泵38、阀39、进气口13，还要通过阀41、吸管27和连通孔21b再回到消毒容器1，在此期间，因臭氧抑制器11的作用，循环气体的臭氧浓度很快就降低了。

通过臭氧监测器37的测试，当臭氧的浓度减少到对人体无害的程度时，就可以打开消毒容器1的盖子2，取出机头备用。

如图2、3所示，上述臭氧发生器7中，一个平滑绝缘电极46装在筒形绝缘体45内，电线式电晕的放电极47安置在筒形绝缘体45的内表面，高频高压电源48加在互相分离的两电极26和47之间。工作时高频高压电源加在电极46和47之间，使在筒形绝缘体45朝向电线式电晕放电极47一侧的表面产生放电49，这样从进气口76送入的氧气就变成了臭氧气体。

如图1所示，此时，用风扇40对臭氧发生器7进行冷却，这样能提高臭氧发生器7产生臭氧的效率。

图8所示的消毒装置是本发明的另一个最佳实施例，在这里消毒容器1和压力振动器43的高压室44通过连通管29互相连通。在压力振动器43中，活塞31滑动安装于汽缸30内，活塞31和曲柄42通过连杆34和曲柄臂35相互配合，曲柄42由电机或类似机构带动。这样汽缸30中的活塞31的往复运动在高压室内产生压力振动，并通过连通管29将振动力传入消毒容器1。

如果含臭氧的氧气充入消毒容器1后关闭所有与消毒容器1相连通的阀4、10、39、15，则上述振动力将引起消毒容器1中臭氧化的氧气产生振动，再对消毒前紧密封闭在消毒容器1内的、放在铁丝网上的待消毒物体18反复进行增和减压，臭氧化的氧气就会进出消毒容器内部和待消毒物体上的缝隙，从而彻底杀死细菌。

尤其需要指出的是，上述压力振动器43并不只限于用在由汽缸30与活塞31组成的机构中，它还可以由普通膜盒和与之相配合的收缩/膨胀装置取代。例如由曲柄轴42，曲柄臂35、连杆32、电动机和导轨组成的机构，其中导轨是取代与活塞31配合的汽缸30。在这个例子中，膜盒的开口与连通管29相通，膜盒的另一端要装在与活塞31相配合的滑动部件上。

请注意，图8中所示设计部件的参考标号与图1中所示部件有相同标号的，则部件的名称和功能相同。因此有关进一步的解释就已省略。不过对照图1及其描述、部件的功能作用也是明显的。

如上所述，在本发明中，因为氧气源和臭氧发生器是通过加热器与消毒容器用管子连接的。就可把干燥的并已加热的臭氧化的氧气送至消毒容器，因此，如果机头被放入消毒容器时处于潮湿状态，在消毒容器原有空气被臭氧化的氧气取代过程中，在粘附于机头外表面和机头上连通孔内表面的液体层上，形成了有很强消毒能力的臭氧液层，这就构成了消毒的条件，细菌表面的细胞薄膜或者外壳变得潮湿膨胀，细菌也就很容易被杀死。

在此期间，特别是在本过程中的下一步加热过程中，产生于臭氧发生器内的臭氧化的氧气是循环通过消毒容器内部、机头连通孔内部和臭氧发生器，当进一步增强臭氧液表层浓度时，所粘附的液体膜蒸发，并会引起细菌外壳进一步膨胀潮湿。在细菌随液膜的蒸发而进一步暴露的过程中，有上述很强的杀菌力的臭氧液层，与所有细菌发生反应，并能很好地杀死所有的细菌。换言之，臭氧液表面层的高浓度臭氧分子能够很容易地在潮湿状态下进入膨胀潮湿的细菌外壳，氧化反应使外壳上形成一个穿透孔，因此，臭氧能够很容易地进入细菌细胞质，使在短时间内杀死细菌。

另外根据本发明，因为消毒容器、机头连通孔和臭氧抑制器是由管子连接，在通过这些机构完成消毒之后，臭氧化的氧气仍旧含有高浓度的残余臭氧可在上述机构中循环，通过反复循环，对人体有害的臭氧会在臭氧抑制器中被还原为氧气，所以，即使一旦打开消毒容器的盖子取出机头，对人体也完全无害，而且本装置也很安全，因为臭氧是不会从消毒容器内向周围的大气中排放的。

而且，臭氧监测器和臭氧气体的浓度已被充分降低之后，再打开盖子取出被消毒的仪器设备，是合理可取的。因此不必担心当打开消容器盖子时，会有臭氧气体从消毒容器溢向周围的大气。

Claims (6)

1、一种要消毒物体的消毒方法，其特征在于该步骤包括把待消毒的物体以潮湿的状态下放入消毒容器内，并进行气密封闭，把在与消毒容器接通的一个臭氧发生器里所产生的高浓度的臭氧化的氧气加热之后供入，并使它通过所述的消毒容器，以部分地蒸发粘附于所述待消毒物体表面上液体，同时用所述高浓度的臭氧化的氧气来代替所述消毒容器内的气体，然后使所述高浓度的臭氧化的氧气循环通过所述消毒容器和所述臭氧发生器，当高浓度的臭氧化氧气进行循环以此进一步提高它的臭氧浓度时，把它在所述消毒容器的入口处加热，当它被加热时，蒸发了粘附于所述待消毒物体表面的液体，在此期间，由于与所述高浓度的臭氧化的氧气接触，在粘附于所述待消毒物体表面的一个液层表面上形成了一个高浓度的臭氧浓层，同时，在处于潮湿状态的加热步骤期间，让一个粘附于所述待消毒物体表面上的细菌的细胞膜处于一个膨胀潮湿状态，并且在所述的粘附的液体蒸发步骤期间，使所述高浓度臭氧液层与在此步骤期间所有被暴露的膨胀潮湿的细菌进行接触和发生作用，以在膨胀潮湿的条件下更好地灭杀所有的细菌。

2、一种消毒牙科医生所使用的机头的方法，其特征在于该步骤包括把一个机头以潮湿状态放入一个消毒容器里、并气密封闭，把在与消毒容器接通的一个臭氧发生器里所产生的高浓度的臭氧化氧气加热之后供入并使它通过所述的消毒容器，以部分地蒸发粘附在所述机头表面的液体，同时以所述的高浓度的臭氧化的氧气来取代所述的消毒容器的气体，此后使所述高浓度的臭氧化的氧气循环通过所述的消毒容器和臭氧发生器，在它进行循环以进一步提高它的臭氧浓度时，在所述消毒容器的入口处加热所述的高浓度臭氧化的气体，当它被加热时蒸发粘附在所述机头表面的液体，在此期间，由于与所述的高浓度的臭氧化的气体接触，在粘附于所述机头表面的液层表面上形成了一个高浓度的臭氧液层，同时在所述的潮湿状态的加热步骤期间，让粘附于所述机头表面的细菌的细胞膜处于一个膨胀和潮湿状态，并且在所述的粘附的液体蒸发步骤中，使所述高浓度的臭氧液层与在这个所述的步骤期间所有被暴露的膨胀潮湿的细菌进行接触和产生作用，以便在膨胀潮湿状态下更好地杀灭细菌。

3、一种消毒牙科医生所使用的机头的方法，其特征在于该步骤包括把一个机头以潮湿的状态放入一个消毒容器中并气密地封闭，把在与所述消毒容器上连通的臭氧发生器里所产的高浓度的臭氧化的氧气经过加热后供入并使它通过所述的消毒容器，并且经过所述机头里的气体连通孔的内表面，以部分地蒸发粘附于所述机头表面上和粘附于所述气体流通过孔内表面上的液体，而以所述的高浓度的臭氧化的气体去替换那里面的气体，以后使所述高浓度的臭氧化的气体循环通过所述消毒容器和所述的臭氧发生器，并且也通过所述的机头里通流孔内部在它进行循环以进一步提高它的臭氧浓度时，在所述消毒容器的入口处对高浓度的臭氧化的氧气进行加热，当它被加热时蒸发粘附于所述机头表面和所述机头连通孔内表面上的液体，在此期间，由于与所述高浓度的臭氧化的氧气相接触，在粘附在所述机头表面上和所述连通孔内表面上形成一种高浓度的臭氧液层，同时在所述的高浓度的臭氧液层与在这个步骤中所有被暴露出来的膨胀潮湿的细菌进行接触和产生作用，以更好地杀灭处于膨胀潮湿状态下的细菌。

4、一种对待消毒物体进行消毒的装置，其特征在于，一个氧气源经过一个加热器和一个臭氧发生器与消毒容器的一边相通，一个通向大气的排气阀经过一个臭氧抑制器与所述消毒容器的另一边相通，所述臭氧发生器也与所述消毒容器连接，以便臭氧化的氧气循环通过加热器，臭氧发生器和循环泵;并且所述消毒容器、所述臭氧抑制器、臭氧监测器和循环泵互相连通，以便能够在那里形成臭氧化氧气的循环。

5、如权利要求4所述待消毒物品的消毒装置，其特征在于所述消毒容器与一个压力振动装置的高压室相通。

6、一种消毒牙科医生所使用的机头的装置，其特征在于在如权利要求4所述的消毒装置中，安装一个能被气密地插入一个机头底部的接收座，在接收座上具有一个适于与机头的连通孔相接的连通孔，所述连通孔与一个排气开关阀相连接，所述排气开关阀的出口通过臭氧抑制剂与外部大气相通，所述排气开关阀的另一个出口通过一个循环泵与所述臭氧发生器的入口相通，并且由此产生了这种可能：把通过机头连通孔内而进入消毒容器内的臭氧化的氧气排出外部大气中或把它输到臭氧发生器的入口，以便使它通过那里进行循环。

Images