一種自動更換的快速高密度等離子體滅菌設備制造技術

本實用新型專利技術提供一種自動更換的快速高密度等離子體滅菌設備，包括滅菌腔體以及置于滅菌腔體進氣端的高密度等離子體源和置于滅菌腔體抽氣端的用于放置待滅菌物品的旋轉工作臺，所述高密度等離子體源包括加熱絲、熱陰極發射源片，以及布置在加熱絲和熱陰極發射源片外圍的屏蔽結構，該高密度等離子體源激發出弧光放電等離子體，對旋轉工作臺上的待滅菌物品進行殺菌消毒。本實用新型專利技術的高密度等離子體可以提高殺滅率和殺滅效率，而且因為能量高，可以殺滅微波等離子體無法殺滅的病菌；實現多腔室聯動，可實現低氣壓滅菌的自動更換，增加效率。

Automatic replacement of rapid high-density plasma sterilization equipment

The utility model provides a fast and automatic replacement of high density plasma sterilization equipment, including rotary table for placing articles to be sterilized and placed in the sterilization chamber sterilization chamber inlet and a high density plasma source sterilization chamber end pumping, the high density plasma source emission source including heating wire, hot cathode. And the distribution of emission sources in the periphery of the heating wire sheet and hot cathode shielding structure, the high density plasma source excited by arc discharge plasma, sterilize the rotary table of the articles to be sterilized. The high density plasma of the utility model can improve the killing rate and the killing efficiency, and because the energy is high, the germ which can not be killed by the microwave plasma can be killed; the multi chamber linkage can be realized, the automatic replacement of the low pressure sterilization can be realized, and the efficiency can be increased.

【技術實現步驟摘要】
一種自動更換的快速高密度等離子體滅菌設備
本技術涉及低溫等離子體滅菌消毒
，具體涉及一種自動更換的快速高密度等離子體滅菌設備。
技術介紹
低氣壓等離子體滅菌相比大氣壓有其自身的優點。首先，低氣壓輝光放電等離子體生成比較容易，對等離子體電源要求比較低。其次，滅菌在密閉的容器內進行，滅菌后取出時可以直接密封起來，而不會出現滅菌效果反復，并不會因滅菌后的器械不及時密封導致再次污染而影響滅菌效果。再次，低氣壓滅菌基本常溫，不會對一些橡膠、塑料等不耐高溫的醫療器械造成損害。低溫等離子體的滅菌機理是反應氣體在電場的作用下，其中一部分被解離為帶電粒子形成等離子體、輕自由基以及輻射出的紫外線，對細菌或病毒產生強烈的相互作用，并由此構成了全方位對細菌或病毒的滅殺環境，特別是經自由基可以同幾乎所有能形成有生命細胞的分子起反應。根據分子生物學的觀點，細菌和病毒是帶電的，正常細胞膜上的電荷有助于細胞對營養物質的吸收，但是當細菌或病毒受到帶電粒子的轟擊時，其上的電荷分布受到破壞，就直接影響細菌或病菌細胞的生理活動和新陳代謝，最終導致死亡。另外，被處理物品表面上細菌或病菌體內的生物大分子(酶或DNA)在等離子體的高能量粒子、自由基以及紫外線的作用、轟擊和輻射下，其電荷分布被徹底破壞，如細胞壁、細胞核被電擊穿，造成細菌病菌迅速死亡。但不同放電方法產生的等離子體密度不同，導致殺菌效果差別很大。由于低氣壓等離子體滅菌消毒可以同時提供一個非常清潔無氧的真空環境，比大氣等離子體滅菌方法（如DBD方法）清潔度更高。而且真空環境中充滿等離子體，物品上凡是電子能進去的地方就可以清潔到，相比大氣等離子體全方位清潔無死角，滅菌更徹底。低氣壓等離子體滅菌設備在切斷電源后，產生的各種活性粒子能夠在數毫秒內消失，所以無需通風，不會對操作人員構成傷害，安全可靠。由于等離子體密度的關系，現在市面上使用低溫等離子體滅菌消毒設備大部分都是采用雙氧水、臭氧消毒。還有一部分設備采用電暈或中頻、射頻、微波等離子體作為消毒滅菌介質，其細菌殺滅率可以提高很多，細菌和病毒的活菌數分別下降3.5和4.5個數量級，但是卻很難再提高。同時，現在市面上現有的低氣壓等離子體滅菌設備完整的工作流程是：放待消毒物品、抽真空、放電滅菌、破真空、取出物品，每次放入或取出物品時，都要破真空和抽真空，效率非常低，不利于連續操作。
技術實現思路
本技術為解決目前低氣壓等離子體滅菌消毒所產生的等離子體密度低、殺滅效果不理想的技術問題，提供一種自動更換的快速高密度等離子體滅菌設備，提高了等離子體消毒滅菌設備內部的等離子體密度，滅菌消毒效果提高10~100倍，同時能在不破壞真空的條件下連續工作，具體技術方案如下：一種自動更換的快速高密度等離子體滅菌設備，包括滅菌腔體以及置于滅菌腔體進氣端的高密度等離子體源和置于滅菌腔體抽氣端的用于放置待滅菌物品的旋轉工作臺，所述高密度等離子體源包括加熱絲、熱陰極發射源片，以及布置在加熱絲和熱陰極發射源片外圍的屏蔽結構，該高密度等離子體源激發出弧光放電等離子體，對旋轉工作臺上的待滅菌物品進行殺菌消毒。所述滅菌腔體的兩側分別連通有取物腔和送物腔，取物腔和送物腔與滅菌腔體之間設置有隔離閥門，取物腔和送物腔內設置有用于將待滅菌物品放入或取出滅菌腔體的移物桿；所述移物桿通過移物工作臺進行水平滑動；所述取物腔和送物腔的頂端均設置有腔蓋。所述加熱絲的兩端采用水冷電極導入結構。所述加熱絲和熱陰極發射源片分別連接有加熱電源和激發電源，所述熱陰極發射源片內置有測量溫度的熱電偶，該熱電偶數據反饋輸入加熱電源中。由以上技術方案可知，本技術的高密度等離子體可以提高殺滅率和殺滅效率，而且因為能量高，可以殺滅微波等離子體無法殺滅的病菌；通過三個腔體分別用于放待消毒物品、放正在消毒物品、放已經消毒物品，工作過程中，靠自動化裝置將物品在三個腔體之間輪換放置，放樣取樣不耽誤消毒滅菌的時間，可以在不破壞真空的條件下連續工作，大大改進了現有工藝，可以實現連續的自動化生產，不再讓真空閥門和真空抽氣成為效率的瓶頸。附圖說明圖1為本技術滅菌狀態時的結構示意圖；圖2為本技術送物狀態時的結構示意圖；圖3為本技術取物狀態時的結構示意圖；圖4為本技術中移物桿與旋轉工作臺的側視圖；圖5為本技術中移物桿與旋轉工作臺的俯視圖。圖中：10、滅菌腔體，11、待滅菌物品，12、已消毒物品，20、高密度等離子體源，21、加熱絲，22、熱陰極發射源片，23、屏蔽結構，24、加熱電源，25、激發電源，30、旋轉工作臺，40、取物腔，50、送物腔，61-62、隔離閥門，71-72、移物桿，81-82、移物工作臺，91-92、腔蓋。具體實施方式本技術的滅菌設備可用于如下領域：食品表面，小包裝食品，餐具包裝袋，熱敏性醫療器械，金屬醫療器械，醫療電子探頭傳感器，小型反復使用醫療衛生制品，醫用生物材料，舊紙幣，舊硬幣，舊瓷器文物等。殺菌消毒只需數分鐘，安全可靠，環保無污染。以下結合附圖和具體實施例，對本技術進行詳細說明，在詳細說明本技術各實施例的技術方案前，對所涉及的名詞和術語進行解釋說明，在本說明書中，名稱相同或標號相同的部件代表相似或相同的結構，且僅限于示意的目的。如圖1所示，本技術的滅菌設備由一個抽真空的滅菌腔體10、一個取物腔40、一個送物腔50、一個高密度等離子體源20以及一個用于承載待滅菌物品的旋轉工作臺30構成，其中高密度等離子體源置于滅菌腔體的進氣端，旋轉工作臺置于滅菌腔體的抽氣端，該高密度等離子體源激發出弧光放電等離子體，對旋轉工作臺上的待滅菌物品進行殺菌消毒。本技術中產生的等離子體的密度為1×1011~1×1012/cm3量級，比市場上現有射頻、微波磁控濺射等離子體的密度高10~100倍，殺滅更徹底，時間更短效率更高。為避免空氣中不潔顆粒或粒子對消毒滅菌效果的影響，在超高潔凈度要求的時候，將滅菌腔內的真空度降低到10-4Pa以下，再沖入高純氣體產生等離子體，可以使滅菌用的等離子體成分更加單一干凈。所述高密度等離子體源20包括加熱絲21、熱陰極發射源片22，以及布置在加熱絲和熱陰極發射源片外圍的屏蔽結構23，屏蔽結構可以防止大量熱量輻射到真空室中，用以屏蔽滅菌腔體內部多余的熱輻射。所述加熱絲21和熱陰極發射源片22分別連接有加熱電源24和激發電源25，所述熱陰極發射源片內置有測量溫度的熱電偶，該熱電偶數據反饋輸入加熱電源中，據此可以精確控制加熱絲功率，使熱陰極發射源片上溫度保持恒溫狀態。所述加熱絲21的兩端采用水冷電極導入結構，使用去離子水或純凈水作為冷卻介質，用以冷卻加熱絲安裝接頭，同時這種水冷電極導入也保持與滅菌腔體之間的絕緣。本實施例中熱陰極發射源片22采用LaB6，能夠產生高密度等離子體，進行低溫等離子體滅菌、消毒。LaB6為塊狀固體，在真空環境下背后使用燈絲加熱到1600℃以上時，大量發射電子，此時通入氬氣，這些電子轟擊氬分子，產生電子雪崩效應，得到更多的電子、離子和中性粒子。此時等離子體電源P2開始工作，激發產生高密度等離子體。等離子體里的帶電粒子轟擊細菌或病菌細胞，直接造成細胞壁、細胞核被粒子擊穿，造成細菌病菌迅速死亡。由于其等離子體密度高能量高，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自動更換的快速高密度等離子體滅菌設備，包括滅菌腔體(10)以及置于滅菌腔體進氣端的高密度等離子體源(20)和置于滅菌腔體抽氣端的用于放置待滅菌物品的旋轉工作臺(30)，其特征在于，所述高密度等離子體源(20)包括加熱絲(21)、熱陰極發射源片(22)，以及布置在加熱絲和熱陰極發射源片外圍的屏蔽結構(23)，該高密度等離子體源激發出弧光放電等離子體，對旋轉工作臺上的待滅菌物品進行殺菌消毒。

【技術特征摘要】
1.一種自動更換的快速高密度等離子體滅菌設備，包括滅菌腔體(10)以及置于滅菌腔體進氣端的高密度等離子體源(20)和置于滅菌腔體抽氣端的用于放置待滅菌物品的旋轉工作臺(30)，其特征在于，所述高密度等離子體源(20)包括加熱絲(21)、熱陰極發射源片(22)，以及布置在加熱絲和熱陰極發射源片外圍的屏蔽結構(23)，該高密度等離子體源激發出弧光放電等離子體，對旋轉工作臺上的待滅菌物品進行殺菌消毒。2.根據權利要求1所述的快速高密度等離子體滅菌設備，其特征在于，所述滅菌腔體(10)的兩側分別連通有取物腔(40)和送物腔(50)，取物腔和送物腔與滅菌腔體之間設置有隔離閥門，取物腔和送物腔內設置有用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：滕海燕，
申請(專利權)人：合肥優億科機電科技有限公司，
類型：新型
國別省市：安徽,34