專利名稱：一種復(fù)合消毒滅菌裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于醫(yī)療的消毒滅菌裝置及采用該裝置的消毒滅菌方法。
背景技術(shù)：
1、傳統(tǒng)熱殺菌技術(shù)傳統(tǒng)的加熱殺菌是一種有效的殺菌方法，它能夠殺死各種微生物，而且殺菌程度可以準(zhǔn)確控制。熱殺菌方法雖然應(yīng)用廣泛，但該方法所需的高溫容易導(dǎo)致熱敏性成分分解和揮發(fā)性成分散失，而且能耗也較高，很容易損傷精密醫(yī)療儀器。2、非熱殺菌技術(shù)(1)紫外線可以殺滅各種微生物，包括細(xì)菌繁殖體、芽胞、分支桿菌、病毒、真菌、 立克次體和支原體等，具有廣譜性。其殺菌原理是通過紫外線對(duì)細(xì)菌、病毒等微生物的照射，以破壞其機(jī)體內(nèi)DNA (去氧核糖核酸)的結(jié)構(gòu)，使其立即死亡或喪失繁殖能力。DNA對(duì)波長(zhǎng)254nm的紫吸收最強(qiáng)。紫外線光衰較大，壽命不長(zhǎng)；紫外線的殺菌效果與其照射強(qiáng)度和總的照射量有關(guān)。紫外線只能沿直線傳播，輻射能量低，穿透力弱，僅能殺滅直接照射到的微生物，由于紫外線輻射對(duì)人體有傷害，因此絕對(duì)不允許有泄漏。(2)環(huán)氧乙烷廣譜滅菌劑，滅菌機(jī)理主要是其與細(xì)菌中分子相結(jié)合破壞菌體的細(xì)胞代謝。具有無死角、穿透力較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。但是易燃易爆、有毒、有殘留。(3)臭氧臭氧是一種廣譜殺菌劑，臭氧在空間擴(kuò)散時(shí)，能迅速滲透到雜菌菌體和微生物的細(xì)胞壁，使其蛋白變性，破壞酶系統(tǒng)，使代謝過程終止而被殺滅。目前，臭氧在各行各業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。消毒環(huán)境溫度越高、濕度越小，臭氧越容易還原成氧氣，消毒效果越差；精密的小型醫(yī)療器械不能用臭氧消毒，極易腐蝕；臭氧的穿透力弱，對(duì)物體縱深處細(xì)菌殺滅能力低。(4)過氧化氫作用于微生物的機(jī)理與臭氧類似。一是氧化性使分子或原子電離， 從而破壞細(xì)胞壁上脂鏈改變細(xì)胞壁通透性引起細(xì)胞死亡，二是過氧化氫進(jìn)入菌體可與核酸中金屬離子反應(yīng)，產(chǎn)生毒性羥基，作用于DNA的磷酸二酯鍵使其斷裂，并對(duì)DNA的四種堿基成分有破壞作用。溫度、濕度、有機(jī)物對(duì)過氧化氫的消毒都有影響。(5)低溫等離子體滅菌技術(shù)是近年來消毒滅菌領(lǐng)域的一種新的物理滅菌技術(shù)。 低溫等離子特別適用于非耐熱和對(duì)濕熱敏感的滅菌。但是，低溫等離子也有其局限性，例如以下物品不宜使用低溫等離子滅菌器的材料①一次性使用器械和物品；②液體或粉劑； ③木質(zhì)器械；④棉織物；⑤紗布；⑥不完全干燥的物品。目前，國(guó)內(nèi)外消毒滅菌裝備功能單一，主要針對(duì)某種器械或材料進(jìn)行洗消，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高，并且環(huán)境適應(yīng)性差。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上現(xiàn)有消毒裝備所存在的不足，并考慮到不同傳染病病原體各有特點(diǎn)，對(duì)不同消毒方法的耐受性不同，為了增強(qiáng)洗消效果，本發(fā)明提供了一種多消毒模式復(fù)合的滅菌裝置。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的一種復(fù)合消毒滅菌裝置，其特征在于，包括艙體，氧氣源、蠕動(dòng)泵、加濕器和真空泵，所述艙體頂部設(shè)有溫度傳感器、臭氧濃度傳感器和濕度傳感器；艙體底部設(shè)有氣壓傳感器；所述氧氣源通過臭氧發(fā)生器經(jīng)第四電磁閥通向艙體內(nèi)；所述超聲加濕器經(jīng)第二電磁閥通向艙體內(nèi)；艙體外側(cè)設(shè)有可對(duì)艙體進(jìn)行加熱的加熱元件；所述蠕動(dòng)泵一端連通H2O2，另一端經(jīng)第三電磁閥通入艙體內(nèi)；艙體內(nèi)壁兩側(cè)對(duì)置裝有高壓電極板，所述真空泵經(jīng)第一電磁閥與艙體相連。一種采用上述裝置實(shí)現(xiàn)消毒滅菌的方法，包括下述步驟(1)在艙體內(nèi)放入被消毒的物品，對(duì)裝置加電啟動(dòng)；(2)選擇消毒模式在“低溫等離子復(fù)合過氧化氫”和“臭氧”兩種模式中選其一， 其中，a、當(dāng)選擇“低溫等離子復(fù)合過氧化氫”消毒模式，艙體被電熱元件加熱，至 47-56°C，打開第一電磁閥，由真空泵抽真空，使艙體氣壓低于2000帕后將第一電磁閥關(guān)閉，打開第三電磁閥，由蠕動(dòng)泵注入少量過氧化氫后關(guān)閉第三電磁閥，使過氧化氫在艙內(nèi)擴(kuò)散冷凝成霧狀；二次打開第一電磁閥，啟動(dòng)真空泵抽真空至39-45帕?xí)r關(guān)閉第一電磁閥， 二次打開第三電磁閥重復(fù)注入小于第一次注入量的過氧化氫，而后關(guān)閉第三電磁閥，再次打開第一電磁閥繼續(xù)抽真空，通過壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)艙體內(nèi)的壓強(qiáng)，使其維持在80-200 帕，此時(shí)對(duì)高壓電極板加載高壓脈沖電壓，艙體內(nèi)彌散的過氧化氫在高電場(chǎng)的激勵(lì)下，被激發(fā)成等離子體態(tài)，均勻的作用于被消毒的物品；b、當(dāng)選擇“臭氧”消毒方式時(shí)，由溫度傳感器檢測(cè)艙內(nèi)的溫度，當(dāng)溫度低于25°C時(shí)， 濕度傳感器檢測(cè)艙體內(nèi)的濕度，當(dāng)濕度小于80%時(shí)，超聲加濕器啟動(dòng)，第二電磁閥打開，水汽進(jìn)入艙內(nèi)加濕，當(dāng)濕度高于80%時(shí)，氧氣源(氧通過臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧，第四電磁閥打開，臭氧進(jìn)入艙體內(nèi)，進(jìn)行彌散消毒。上述方法中，所述對(duì)高壓電極板加載的高壓脈沖電壓為3000伏。所述臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧，其濃度高于40mg/L。所述由蠕動(dòng)泵第一次注入過氧化氫的量為4毫升；第二次注入過氧化氫的量為2. 5毫升。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明綜合臭氧、過氧化氫和低溫等離子等三種方式(臨床上對(duì)醫(yī)用物品常用的三種洗消方法)，采用可選擇的兩種消毒模式，整個(gè)消毒過程智能化控制，具有適用范圍廣、滅菌速度快、滅活率高、無殘害、無消毒死角、使用方便、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。不但滿足了醫(yī)用棉織物品的洗消(臭氧)，而且可以對(duì)醫(yī)療器械進(jìn)行消毒(在近真空狀態(tài)下，將過氧化氫激發(fā)成等離子體，加強(qiáng)了消毒滅菌效果)，對(duì)常見的腔道型醫(yī)療器械， 如內(nèi)窺鏡、呼吸機(jī)等，洗消效果好。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明佐井一步的詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、超聲加濕器；2、H2O2蠕動(dòng)泵；3、電磁閥； 4、濕度傳感器；5、O3濃度傳感器；6、溫度傳感器；7、電磁閥8、電磁閥；9、臭氧發(fā)生器；10、 氧氣瓶；11、高壓電極板；12、氣壓傳感器；13、真空泵；14、電磁閥15、艙體。
圖2為采用圖1裝置的消毒滅菌流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，一種復(fù)合消毒滅菌裝置，包括艙體15，艙體頂部裝有3個(gè)傳感器溫度傳感器6、臭氧濃度傳感器5和濕度傳感器4 ；艙體底部裝有一個(gè)氣壓傳感器。氧氣瓶10 連接臭氧發(fā)生器9，以產(chǎn)生高濃度臭氧，經(jīng)電磁閥7 (常閉)通向消毒艙體15 ；超聲加濕器 2 (含純凈水箱)由管路經(jīng)電磁閥3 (常閉)通向艙內(nèi)，對(duì)艙體加濕以產(chǎn)生臭氧消毒的高濕環(huán)境。艙體外側(cè)繞有電阻絲(圖中未畫出)，可以對(duì)鋁制艙體進(jìn)行加熱，達(dá)到過氧化氫激發(fā)等離子體的溫度環(huán)境。蠕動(dòng)泵2 —端接過氧化氫H2O2(瓶裝)，一端經(jīng)電磁閥8(常閉)通入艙體，以定量向艙內(nèi)供給過氧化氫。艙體內(nèi)壁兩側(cè)對(duì)置裝有兩塊高壓電極板11，以在艙體內(nèi)產(chǎn)生高壓，激發(fā)產(chǎn)生過氧化氫產(chǎn)生等離子體。真空泵13由不銹鋼管路經(jīng)電磁閥14(常閉)連接艙體，可以對(duì)艙內(nèi)抽真空，達(dá)到過氧化氫等離子體產(chǎn)生的近真空環(huán)境(負(fù)壓抽氣去除空氣各組分的分子)，此時(shí)，艙內(nèi)過氧化氫分子受高能電場(chǎng)激發(fā)，便于在50攝氏度左右的近低溫環(huán)境呈等離子體態(tài)，可以大大增強(qiáng)消毒滅菌效果。本發(fā)明把臭氧和過氧化氫低溫等離子體復(fù)合在一臺(tái)設(shè)備中，就要照顧兩種消毒方式對(duì)環(huán)境的需求。臭氧對(duì)濕度、溫度、濃度都有要求，而過氧化氫低溫等離子體對(duì)對(duì)艙體真空度有要求。為了滿足需求，減小儀器的體積，消毒艙體由鋁板經(jīng)抗氧化處理后焊接而成。如圖2所示，一種采用圖1裝置的消毒滅菌方法，包括下述步驟(1)在艙體內(nèi)放入被消毒的物品，對(duì)裝置加電啟動(dòng)；(2)選擇消毒模式包括“低溫等離子復(fù)合過氧化氫”、“臭氧”兩種模式，其中，a、當(dāng)選擇“低溫等離子復(fù)合過氧化氫”消毒模式，艙體被外側(cè)的電阻絲加熱，溫度達(dá)到47-56°C時(shí)，電磁閥14打開，由真空泵13抽氣5分鐘左右，使艙體氣壓低于2000帕；此時(shí)，電磁閥14關(guān)閉，電磁閥8打開，由蠕動(dòng)泵注入4毫升過氧化氫后關(guān)閉電磁閥3，在艙內(nèi)擴(kuò)散冷凝5分鐘成霧狀；再次打開電磁閥14，啟動(dòng)真空泵抽真空至39-45帕?xí)r關(guān)閉電磁閥14， 電磁閥8打開重復(fù)注入過氧化氫2. 5毫升，而后關(guān)閉電磁閥8，打開電磁閥14繼續(xù)抽真空， 通過壓力傳感器12實(shí)時(shí)檢測(cè)艙體內(nèi)的壓強(qiáng)，使其維持在80-200帕，此時(shí)對(duì)高壓電極板加載高壓脈沖電壓(約3000伏)，艙體內(nèi)彌散的過氧化氫在高電場(chǎng)的激勵(lì)下，被激發(fā)成等離子體態(tài)，使等離子體均勻的作用于器械，瞬間高速擊穿、蝕刻、氧化器械表面附著的微生物中蛋白質(zhì)和核酸物質(zhì)，使其滅活達(dá)到滅菌目的，消毒滅菌效果得以大大增強(qiáng)。滅菌完成后，過氧化氫等離子體最終復(fù)合成少量水蒸氣，無有害物質(zhì)殘留，對(duì)醫(yī)護(hù)人員無損害、無污染。b、當(dāng)選擇“臭氧”消毒方式時(shí)，由安裝在艙體內(nèi)的溫度傳感器6檢測(cè)艙內(nèi)的溫度， 當(dāng)溫度高于25°C時(shí)，儀器不能啟動(dòng)，繼續(xù)在室溫狀態(tài)下降溫(以解決等離子消毒方式加溫過程的影響)，以防臭氧在高溫環(huán)境中的分解。當(dāng)溫度低于25°C時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)，濕度傳感器 4檢測(cè)艙體內(nèi)的濕度，當(dāng)濕度小于80%時(shí)，超聲加濕器1工作，電磁閥3打開，水汽進(jìn)入艙內(nèi)加濕，當(dāng)濕度高于80%時(shí)，氧氣源(氧氣瓶10供給)由臭氧發(fā)生器9 (高壓陶瓷產(chǎn)生)產(chǎn)生高濃度的臭氧，電磁閥7打開(所有電磁閥均為常閉電磁閥)，臭氧進(jìn)入艙體內(nèi)(濃度高于 40mg/L)，進(jìn)行彌散消毒。該臭氧消毒模式，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度、濕度和臭氧濃度，消毒完成后，無污染，無殘留。
采用本發(fā)明裝置及方法與現(xiàn)有技術(shù)的指標(biāo)對(duì)比列于表1。表 權(quán)利要求
1.一種復(fù)合消毒滅菌裝置，其特征在于，包括艙體，氧氣源、蠕動(dòng)泵、超聲加濕器和真空泵，所述艙體頂部設(shè)有溫度傳感器、臭氧濃度傳感器和濕度傳感器；艙體底部設(shè)有氣壓傳感器；所述氧氣源通過臭氧發(fā)生器經(jīng)第四電磁閥通向艙體內(nèi)；所述超聲加濕器經(jīng)第二電磁閥通向艙體內(nèi)；艙體外側(cè)設(shè)有可對(duì)艙體進(jìn)行加熱的加熱元件；所述蠕動(dòng)泵一端連通H2O2，另一端經(jīng)第三電磁閥通入艙體內(nèi)；艙體內(nèi)壁兩側(cè)對(duì)置裝有高壓電極板，所述真空泵經(jīng)第一電磁閥與艙體相連。
2.一種消毒滅菌的方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1所述復(fù)合消毒滅菌裝置來實(shí)現(xiàn)， 包括下述步驟(1)在艙體內(nèi)放入被消毒的物品，對(duì)裝置加電啟動(dòng)；(2)選擇消毒模式在“低溫等離子復(fù)合過氧化氫”和“臭氧”兩種模式中選其一，其中，a、當(dāng)選擇“低溫等離子復(fù)合過氧化氫”消毒模式，艙體被電熱元件加熱，至47-56°C，打開第一電磁閥，由真空泵抽真空，使艙體氣壓低于2000帕后將第一電磁閥關(guān)閉，打開第三電磁閥，由蠕動(dòng)泵注入少量過氧化氫后關(guān)閉第三電磁閥，使過氧化氫在艙內(nèi)擴(kuò)散冷凝成霧狀；二次打開第一電磁閥，啟動(dòng)真空泵抽真空至39-45帕?xí)r關(guān)閉第一電磁閥，二次打開第三電磁閥重復(fù)注入小于第一次注入量的過氧化氫，而后關(guān)閉第三電磁閥，再次打開第一電磁閥繼續(xù)抽真空，通過壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)艙體內(nèi)的壓強(qiáng)，使其維持在80-200帕，此時(shí)對(duì)高壓電極板加載高壓脈沖電壓，艙體內(nèi)彌散的過氧化氫在高電場(chǎng)的激勵(lì)下，被激發(fā)成等離子體態(tài)，均勻的作用于被消毒的物品；b、當(dāng)選擇“臭氧”消毒方式時(shí)，由溫度傳感器檢測(cè)艙內(nèi)的溫度，當(dāng)溫度低于25°C時(shí)，濕度傳感器檢測(cè)艙體內(nèi)的濕度，當(dāng)濕度小于80 %時(shí)，超聲加濕器啟動(dòng)，第二電磁閥打開，水汽進(jìn)入艙內(nèi)加濕，當(dāng)濕度高于80%時(shí)，氧氣源(氧通過臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧，第四電磁閥打開， 臭氧進(jìn)入艙體內(nèi)，進(jìn)行彌散消毒。
3.如權(quán)利要求1所述的消毒滅菌的方法，其特征在于，所述對(duì)高壓電極板加載的高壓脈沖電壓為3000伏。
4.如權(quán)利要求1所述的消毒滅菌的方法，其特征在于，所述臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧，其濃度高于40mg/L。
5.如權(quán)利要求1所述的消毒滅菌的方法，其特征在于，所述由蠕動(dòng)泵第一次注入過氧化氫的量為4毫升；第二次注入過氧化氫的量為2. 5毫升。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合消毒滅菌裝置及方法，裝置包括艙體，艙體頂部設(shè)有溫度、臭氧濃度和濕度傳感器；艙體底部設(shè)有氣壓傳感器；氧氣源通過臭氧發(fā)生器經(jīng)第四電磁閥通向艙體內(nèi)；超聲加濕器經(jīng)第二電磁閥通向艙體內(nèi)；艙體外側(cè)設(shè)有加熱元件；蠕動(dòng)泵一端連通H2O2，另一端經(jīng)第三電磁閥通入艙體內(nèi)；艙體內(nèi)壁兩側(cè)對(duì)置裝有高壓電極板，真空泵經(jīng)第一電磁閥與艙體相連。消毒滅菌方法包括“低溫等離子復(fù)合過氧化氫”、“臭氧”兩種模式可供選擇，整個(gè)消毒過程智能化控制，具有適用范圍廣、滅菌速度快、滅活率高、無殘害、無消毒死角、使用方便、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61L2/22GK102363045SQ20111031829
公開日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者劉娟, 吳小明, 孫濤, 徐巧玲, 湯池, 申廣浩, 羅二平, 謝康寧, 路麗華, 閆一力 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)