專利名稱：具有自檢功能的交、直流混合起輝低溫等離子體滅菌裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及滅菌技術(shù)領(lǐng)域，具有自檢功能的交、直流混合起 輝低溫等離子體滅菌裝置，特別是帶有檢測等離子體產(chǎn)生時輝光現(xiàn)象的 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 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狀態(tài)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、e射線等，在產(chǎn)生帶電狀態(tài)云狀物質(zhì)時既輝光現(xiàn)象產(chǎn)生。等離子體滅菌技術(shù)創(chuàng)始于20世紀60年代，美國Menashi對等離子 滅菌進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釆用射頻放電的方法，其物理特點決定了等 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行檢測，從 而導(dǎo)致了產(chǎn)品滅菌失敗的可能，進而導(dǎo)致重大醫(yī)療事故。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是公開一種具有自檢功能的交、直流混合起輝 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。 為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種具有自檢功能的交、直流混合起輝低溫等離子體滅菌裝置， 包括金屬容器、篩網(wǎng)狀金屬天線、真空泵、絕緣支撐塊、金屬層板、等 離子電源、自適應(yīng)射頻耦合器、真空計、內(nèi)部溫度傳感器、濕度傳感器、 過氧化氫儲藏瓶、蠕動泵、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)有絕緣支撐 塊、射頻電極、直流電極、真空計、內(nèi)部溫度傳感器、濕度傳感器、光 敏傳感器；絕緣支撐塊內(nèi)端固接有篩網(wǎng)狀金屬天線，篩網(wǎng)狀金屬天線與 射頻電極電連接；篩網(wǎng)狀金屬天線至少有一片，其形狀與金屬容器內(nèi)壁相適配，并 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；金展容器中心部設(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；金屬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；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、射頻電源、直流電源、自適應(yīng)射頻耦合器、真空計、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3 20mm的園孔，網(wǎng)孔圓心間隔3 20mm。所述的等離子體滅菌裝置，其所述光敏傳感器，是檢測等離子體 滅菌時是否有輝光現(xiàn)象產(chǎn)生。所述的等離子體滅菌裝置，其所述光敏傳感器，是檢測含波長在 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。本實用新型的裝置和現(xiàn)有的其他低溫等離子滅菌裝置相比，具有 以下不同，通過光敏傳感器裝置，可以判斷等離子產(chǎn)生的狀態(tài)，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。通過上述的功能，本實用新 型所提供的裝置能獲得比其他低溫等離子滅菌裝置更高的成功率，更好 的消毒效果，可以在較低溫度下(一般在6(TC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 中的細菌和病毒，滅菌消毒能力提高，本實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l、是本實用新型具有自檢功能的交、直流混合起輝低溫等離子 體滅菌裝置一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
-結(jié)合實施例附圖對本實用新型作進一步說明。如圖1所示， 一種具有自檢功能的交、直流混合起輝低溫等離子體滅菌裝置，包括金屬容器1、金屬蓋門2、篩網(wǎng)狀金屬天線3、真空泵 4、真空波紋管5、絕緣支撐塊6、金屬層板7、射頻電極8、直流電極9、 射頻電源10、直流電源11、自適應(yīng)射頻耦合器12、真空計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l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)有絕緣支撐塊6、射 頻電極8、直流電極9、真空計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檢測滅菌過程是否有起輝現(xiàn)象；絕緣支撐 塊6內(nèi)端固接有篩網(wǎng)狀金屬天線3，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3至少有一片，其網(wǎng)孔為直徑3 20mm的園孔， 網(wǎng)孔圓心間隔為3 20mm。篩網(wǎng)狀金屬天線3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16位 于金屬容器與篩網(wǎng)狀金屬天線之間。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與過氧化氫儲藏瓶n貫通連接，硅膠導(dǎo)管20上設(shè)有蠕動泵18，蠕 動泵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)壁上的射頻電極8順序與金屬容器1外的自適應(yīng)射 頻耦合器12、射頻電源10電連接；直流電極9與金屬容器1外的直流 電源11電連接。金屬容器l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、射頻電源10、直流電源11、自適應(yīng)射頻耦 合器12、真空計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，啟動真空泵4，抽除金屬容器1中的氣體，通過蠕動泵18注入過氧化氫，再 啟動射頻電源10，將射頻電極8產(chǎn)生的電磁波通過傳輸線傳輸?shù)浇饘偃?器1里，在篩網(wǎng)狀金屬天線3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、e射線等帶電云狀物質(zhì)， 這時通過內(nèi)置在金屬容器1中的光敏傳感器16檢測滅菌過程輝光現(xiàn)象的 產(chǎn)生，如果檢測有輝光現(xiàn)象，則繼續(xù)用射頻電極8進行等離子的放電， 并通過自適應(yīng)射頻耦合器12阻抗調(diào)節(jié)射頻電源發(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，這時等離子體通過篩網(wǎng)狀金屬天線3上的篩網(wǎng)孔進 入絕緣支架上金屬層板7上的打包醫(yī)療器械，進行低溫等離子滅菌。如 果光敏傳感器16沒有檢測到輝光現(xiàn)象的產(chǎn)生，則啟動直流電源ll，并通 過自適應(yīng)直流阻抗調(diào)節(jié)直流電源發(fā)生的功率通過直流電極9進行電暈放 電，在直流電極9放電成功后，再啟動射頻電源IO進行工作，射頻電極 8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。過氧化氫屬于高效消毒劑，具有廣譜、高效、快速的特點，在60 °。時，10%的過氧化氫用lmin即可將芽孢殺滅，在l(TC時，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，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 能大大增強低溫等離子滅菌的滅菌效果。綜上所述，本實用新型優(yōu)點是1、可以隨時檢測等離子體狀況， 避免起輝失敗；2、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行加熱，提高了過氧化氫的滅菌效果。
權(quán)利要求1、 一種具有自檢功能的交、直流混合起輝低溫等離子體滅菌裝置， 包括金屬容器、篩網(wǎng)狀金屬天線、真空泵、絕緣支撐塊、金屬層板、等 離子電源、自適應(yīng)射頻耦合器、真空計、內(nèi)部溫度傳感器、濕度傳感器、 過氧化氫儲藏瓶、蠕動泵、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)有絕緣支撐 塊、射頻電極、直流電極、真空計、內(nèi)部溫度傳感器、濕度傳感器、光 敏傳感器；絕緣支撐塊內(nèi)端固接有篩網(wǎng)狀金屬天線，篩網(wǎng)狀金屬天線與 射頻電極電連接；篩網(wǎng)狀金屬天線至少有一片，其形狀與金屬容器內(nèi)壁相適配，并 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；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，金屬展板經(jīng)絕緣支架與金屬容器內(nèi)壁固接；金屬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；金癘容器內(nèi)壁上的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；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、射頻電源、直流電源、自適應(yīng)射頻耦合器、真空計、內(nèi) 部溫度傳慼器、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，其特征在于所述金 屬容器，為圓柱形或立方形，殼體接地。
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。
4、 如權(quán)利要求1所述的等離子體滅菌裝置，其特征在于所述篩網(wǎng)狀金屬天線，其網(wǎng)孔為直徑3 20mm的園孔，網(wǎng)孔圓心間隔3 20mm。
5、 如權(quán)利要求1所述的等離子體滅菌裝置，其特征在于所述光 敏傳感器，是檢測等離子體滅菌時是否有輝光現(xiàn)象產(chǎn)生。
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，是檢測含波長在100nm 400nm之間紫外線的光線。
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。
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。
專利摘要一種具有自檢功能的交、直流混合起輝低溫等離子體滅菌裝置，其金屬容器一端有金屬蓋門等，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)有絕緣支撐塊、射頻電極、直流電極等；絕緣支撐塊內(nèi)端固接有篩網(wǎng)狀金屬天線，其與射頻電極電連接；光敏傳感器位于金屬容器與篩網(wǎng)狀金屬天線之間；金屬容器中心部設(shè)有金屬層板，金屬層板經(jīng)絕緣支架與金屬容器內(nèi)壁固接；金屬容器通過真空波紋管與真空泵貫通連接；金屬容器內(nèi)壁上的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；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。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，滅菌徹底，時間短，無殘留，耗能低，金屬和非金屬器械均適用。
文檔編號A61L2/02GK201020056SQ20072010414
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