一種腔式常壓低溫等離子體消毒滅菌裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種腔式常壓低溫等離子體消毒滅菌裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自然界的微生物無處不在，其中的致病微生物會對人體健康造成威脅。在生產(chǎn)和生活中，諸多場合都需要實(shí)施消毒滅菌的處理。通過加熱將飲用水煮沸以殺滅其中的細(xì)菌，已經(jīng)是大多數(shù)人習(xí)以為常的事情。在食品藥品加工的過程中，必須通過消毒滅菌的環(huán)節(jié)來達(dá)到國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。在醫(yī)院和醫(yī)療過程中，則時刻都要防止并治療致病菌的感染，也包括醫(yī)療器械的消毒滅菌和醫(yī)生的手部消毒滅菌。
[0003]常規(guī)的醫(yī)療器械消毒滅菌方法有高壓蒸汽滅菌、γ -射線滅菌、過氧化氫或環(huán)氧乙烷滅菌等，但都存在一些缺陷，包括高溫、濕度、化學(xué)殘留、腐蝕、耗時過長等等。隨著生物醫(yī)學(xué)高新技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的滅菌技術(shù)已不能滿足某些特殊需求，比如一些精密醫(yī)療儀器和畏熱畏濕材料，低溫等離子體滅菌技術(shù)是解決辦法之一。低溫等離子體滅菌技術(shù)的突出特點(diǎn)是作用快速、滅菌效率高、作用溫度低和清潔無殘留。目前醫(yī)院常見的過氧化氫低溫等離子體滅菌器，是低氣壓真空條件下的批次運(yùn)行，耗時較長且設(shè)備昂貴。開發(fā)常壓條件下能連續(xù)運(yùn)行的高效快速等離子體消毒滅菌設(shè)備，能解決醫(yī)院中的很多現(xiàn)實(shí)需求。
[0004]在醫(yī)院和醫(yī)療過程中，醫(yī)務(wù)人員的手部每天都需要多次例行消毒，比如診療前后、手術(shù)前后、護(hù)理前后等等，以最大程度避免交叉感染，并保護(hù)自身安全。目前的手部消毒方法大都是采用消毒液洗手，且需按國家規(guī)范清洗足夠長的時間，較為費(fèi)事費(fèi)力，每天多次接觸這類化學(xué)消毒劑時，對醫(yī)務(wù)人員的手部還會造成一定的損傷。新型常壓低溫等離子體消毒滅菌技術(shù)在最近十年取得進(jìn)展，控制等離子體的產(chǎn)生方式和功率密度時，可直接作用于人體皮膚并實(shí)現(xiàn)消毒滅菌，有望緩解醫(yī)務(wù)人員每天用消毒劑反復(fù)多次程序式洗手帶來的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種腔式常壓低溫等離子體消毒滅菌裝置，利用等離子體技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對物品或人手的快速消毒滅菌。
[0006]一種腔式常壓低溫等離子體消毒滅菌裝置，包括等離子體腔式反應(yīng)器以及為其供電的高壓電源；
[0007]所述的等離子體腔式反應(yīng)器包括腔體、高壓電極和網(wǎng)狀接地電極；所述的腔體一側(cè)或相對的兩側(cè)開口以供物品或人手放入腔體內(nèi)，所述的高壓電極與網(wǎng)狀接地電極之間通過絕緣介質(zhì)層隔開，所述的網(wǎng)狀接地電極布置于腔體的內(nèi)表面；高壓電極和網(wǎng)狀接地電極分別與高壓電源的高壓端和接地端連接。
[0008]所述的高壓電源可采用正脈沖電源、負(fù)脈沖電源、雙極性脈沖電源或交流電源。
[0009]所述的腔體的內(nèi)表面可為矩形或圓筒形；若為矩形，則所述的網(wǎng)狀接地電極可布置于腔體內(nèi)的單個表面多個表面。
[0010]所述的網(wǎng)狀接地電極的網(wǎng)孔可為圓孔、方孔、蜂窩孔或條狀孔。
[0011]所述的絕緣介質(zhì)層可采用石英、玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯、搪瓷、鋼化玻璃等材料。
[0012]所述的高壓電極和網(wǎng)狀接地電極可采用不銹鋼、鐵、銅、鋁、銀、鎳、鎢、合金等材料。
[0013]優(yōu)選地，所述的等離子體腔式反應(yīng)器還包含有絕緣保護(hù)殼，所述的高壓電極封閉設(shè)置于所述的絕緣保護(hù)殼中，以提高裝置的電氣安全性能。
[0014]優(yōu)選地，所述的腔體側(cè)部設(shè)有對流風(fēng)扇，可促進(jìn)氣體流通和等離子體擴(kuò)散，以強(qiáng)化等離子體消毒滅菌的均勻性。
[0015]優(yōu)選地，所述的腔體內(nèi)側(cè)設(shè)有紅外感應(yīng)模塊，所述的紅外感應(yīng)模塊與高壓電源相連；當(dāng)物品或人手放入腔內(nèi)之后自動感應(yīng)并啟動裝置產(chǎn)生等離子體。
[0016]優(yōu)選地，所述的高壓電源連接有定時控制模塊，使得等離子體處理一段時間之后自動關(guān)閉裝置。
[0017]優(yōu)選地，所述的高壓電源連接有功率控制模塊，使得用戶通過不同的電壓、頻率、脈寬和波形等參數(shù)設(shè)定實(shí)現(xiàn)不同功率的等離子體產(chǎn)生。
[0018]所述的腔體可在空氣、氬氣、氦氣、氧氣、氮?dú)獾葰怏w或其混合物環(huán)境下產(chǎn)生等離子體。
[0019]優(yōu)選地，所述的腔體內(nèi)設(shè)有氣體凈化處理系統(tǒng)，所述的氣體凈化處理系統(tǒng)包括氣道、蜂窩載體和抽風(fēng)風(fēng)機(jī)；所述的抽風(fēng)風(fēng)機(jī)設(shè)于腔體上且位于氣道一端，所述的氣道另一端與腔體相通，所述的蜂窩載體設(shè)于氣道中且蜂窩載體上附有催化劑；該氣體凈化處理系統(tǒng)可有效降解等離子體所附帶產(chǎn)生的殘余臭氧。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明裝置具有以下有益效果:①等離子體在常壓條件下產(chǎn)生，無需復(fù)雜昂貴的真空設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行；②等離子體的發(fā)生安全可靠，高壓電極封閉在絕緣介質(zhì)內(nèi)部，接地電極產(chǎn)生的等離子體可與人體直接接觸，無觸電風(fēng)險；③等離子體在網(wǎng)狀接地電極表面大面積的均勻的發(fā)生，并形成一個消毒滅菌腔，可對多種物品進(jìn)行消毒滅菌；④等離子體消毒滅菌過程高效快速，在Is至30s內(nèi)；⑤等離子體消毒滅菌溫度在室溫下，是低溫消毒滅菌過程；⑥等離子體滅菌對象廣泛，包括金屬、玻璃、塑料、生物材料、電子器件等等；⑦裝置產(chǎn)生的等離子體可直接對人手及其它生物組織進(jìn)行消毒滅菌裝置采用催化劑和氣體凈化系統(tǒng)，可有效降解殘余的臭氧等副產(chǎn)物。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明等離子體消毒滅菌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中:1.接地外殼；2.高壓電源；3.腔體；4.網(wǎng)狀接地電極；5.定時控制模塊；6.功率控制模塊；7.紅外感應(yīng)模塊；8.對流風(fēng)扇。
[0022]圖2 (a)為本發(fā)明等離子體電極的構(gòu)造示意圖，圖2(b)為本發(fā)明等離子體電極的連接示意圖；其中:2.高壓電源；4.網(wǎng)狀接地電極；9.絕緣介質(zhì)層；10.絕緣保護(hù)殼；11.高壓電極。
[0023]圖3為氣體凈化處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；其中:3.腔體；12.氣道口 ；13.氣道；14.附有催化劑的蜂窩載體；15.抽風(fēng)風(fēng)機(jī)。
[0024]圖4為本發(fā)明圓筒腔式等離子體消毒滅菌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中:1.接地外殼；
2.高壓電源；3.腔體；16.圓筒網(wǎng)狀接地電極。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了更為具體地描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明等離子體消毒滅菌裝置包括等離子體腔式反應(yīng)器和高壓電源2 ;高壓電源2有高壓輸出端和接地端，等離子體腔式反應(yīng)器包括腔體3、高壓電極11和網(wǎng)狀接地電極4，兩電極之間以絕緣介質(zhì)層9隔開，網(wǎng)狀接地電極4位于腔體3的內(nèi)表面，等離子體腔式反應(yīng)器的高壓電極11 (被封閉在絕緣保護(hù)殼10中)和網(wǎng)狀接地電極4分別與高壓電源2的高壓輸出端和接地端相連，如圖2所示。本發(fā)明等離子體消毒滅菌裝置在腔體內(nèi)表面產(chǎn)生低溫放電等離子體，將物品或人手放入等離子體腔式反應(yīng)器內(nèi)，利用等離子體處理一段時間之后再取出，實(shí)現(xiàn)對物品或人手的快速消毒滅菌。
[0027]本發(fā)明等離子體腔式反應(yīng)器添加了對流風(fēng)扇8促進(jìn)氣體流通和等離子體擴(kuò)散，以強(qiáng)化等離子體消毒滅菌的均勻性；等離子體腔式反應(yīng)器還添加了紅外感應(yīng)模塊7，物品或人手放入腔內(nèi)之后自動感應(yīng)并產(chǎn)生等離子體。高壓電源2增加了定時控制模塊5，等離子體處理一段時間之后自動停止；高壓電源2還增加了功率控制模塊6，通過控制不同的電壓、頻率、脈寬和波形等參數(shù)實(shí)現(xiàn)不同的等離子體功率。由此，本發(fā)明可采用不同的操作電壓、頻率和處理時間等參數(shù)，在數(shù)秒到數(shù)十秒的短時間內(nèi)有效的殺滅物品表面的微生物，在等離子體腔式反應(yīng)器內(nèi)通入不同的氣體，能產(chǎn)生不同性質(zhì)的等離子體，從而實(shí)現(xiàn)不同的消毒滅菌效果。此外，紅外感應(yīng)的使用，更符合醫(yī)生工作環(huán)境的需要，可避免觸碰引起的交叉感染。
[0028]以空氣為等離子體電離介質(zhì)時，可能會產(chǎn)生少量的臭氧等副產(chǎn)物，如圖3所示，本發(fā)明采用帶催化劑的氣體凈化處理系統(tǒng)，包括氣道13、附有催化劑的蜂窩載體14和抽風(fēng)風(fēng)機(jī)15，將潛在的殘余臭氧快速分解，可滿足相關(guān)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和健康標(biāo)準(zhǔn)。
[0029]本發(fā)明等離子體腔式反應(yīng)器腔體3的內(nèi)表面可為方形，等離子體的發(fā)生可在單個表面或多個表面；如圖4所示，等離子體腔式反應(yīng)器腔體3的內(nèi)表面也可以為圓筒形，以適應(yīng)特定圓柱狀物品。
[0030]以下以具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案及其技術(shù)效果。
[0031]實(shí)施例1:
[0032]以塑料片為待處理物品，以消毒學(xué)指示菌大腸桿菌ATCC25922為殺滅對象進(jìn)行表面殺菌試驗(yàn)，用平板計(jì)數(shù)法(HPC)檢測殺菌前后菌落數(shù)的變化。脈沖電壓為6kV，脈沖頻率為10kHz，細(xì)胞的初始密度為lOOcfu/cm2，將塑料片放入等離子體腔中，利用等離子體處理1s后，滅菌率為100%。
[0033]實(shí)施例2:
[0034]以金屬片為待處理物品，以消毒學(xué)指示菌大腸桿菌ATCC25922為殺滅對象進(jìn)行表面殺菌試驗(yàn)，用平板計(jì)數(shù)法檢測殺菌前后菌落數(shù)的變化。脈沖電壓為10kV，脈沖頻率為10kHz，細(xì)胞的初始密度為lOOcfu/cm2，將金屬片放入等離子體腔中，利用等離子體處理5s后，滅囷率為100%。
[0035]實(shí)施例3:
[0036]以玻璃片為待處理物品，以消毒學(xué)指示菌大腸桿菌ATCC25922為殺滅對象進(jìn)行表面殺菌試驗(yàn)，用平板計(jì)數(shù)法檢測殺菌前后菌落數(shù)的變化。脈沖電壓為8kV，脈沖頻率為7kHz，細(xì)胞的初始密度為lOOcfu/cm2，將玻璃片放入等離子體腔中，利用等離子體處理1s后，滅囷率為100%。
[0037]實(shí)施例4:
[0038]以硅膠假手為待處理物品，以消毒學(xué)指示菌大腸桿