本实用新型涉及卫生消毒领域，特别涉及一种纳米雾脉动灭菌设备。
背景技术：
众所周知，大部分塑料不耐高温和腐蚀，由这些塑料材质制成的各种管道和包装容器同样也不耐高温和腐蚀。当这些塑料材质用作食品和药品的包装材料(如滴眼液瓶)以及医疗器械(如各种内窥镜、一次性注射器等)时，必须对其进行灭菌。
目前对于各种不耐高温的腔体、塑料管道和塑料容器(如塑料导管、一次性注射器和塑料瓶等)的灭菌方法有环氧乙烷法、流通蒸汽法、化学消毒液清洗法、紫外线照射法、臭氧灭菌法和气化过氧化氢(VHP)灭菌法等。这些方法各有利弊：环氧乙烷灭菌效果最为可靠,但环氧乙烷与塑料的亲和力强,残留难以清除,而且对设备要求较高，对环境毒害作用也较大；化学消毒液清洗法操作麻烦,需逐一清洗，难以达到完全灭菌的效果；紫外线照射法效果非常有限，而且紫外线易受物体遮挡影响而形成照射死角，故消毒效果难以置信。流通蒸汽法灭菌结果比较满意,但如果蒸汽的温度和压力控制不当,易使塑料材质产生变形。臭氧消毒结果可靠,操作简便，但臭氧具有很强的氧化性,除了金和铂以外,几乎对所有其它金属都有腐蚀作用，特别是对铝、锌、铅会强烈氧化,对非金属材料也有强烈的腐蚀作用,即使在其它地方使用非常稳定的材料如聚氯乙烯塑料和作为密封材料的橡胶也很容易被臭氧氧化；汽化过氧化氢灭菌法虽然可以达到灭菌效果，但因要使用高浓度的过氧化氢(大于30％)，不仅使用非常危险，腐蚀性很强，而且所用设备也非常昂贵。因此，缺乏一种合适的灭菌设备进行消毒灭菌。
技术实现要素：
为了解决现有技术缺乏一种合适的灭菌设备的问题，本实用新型实施例提供了一种纳米雾脉动灭菌设备。所述技术方案如下：
一种纳米雾脉动灭菌设备，所述纳米雾脉动灭菌设备包括：储液系统、分离干燥系统、检测系统、喷雾系统、真空系统、灭菌箱体与控制系统，所述分离干燥系统位于所述储液系统上方，所述储液系统用于存放消毒剂，所述分离干燥系统内部包括顺次连接的第一空腔、第二空腔和第三空腔，所述第一空腔、所述第二空腔和所述第三空腔底部均与所述储液系统连接，所述第一空腔还与所述喷雾系统连接，所述第三空腔还与所述灭菌箱体连接，所述喷雾系统还与所述储液系统连接，所述灭菌箱体还与所述检测系统、所述真空系统分别连接，所述控制系统与所述喷雾系统、所述真空系统、所述检测系统均连接。
作为优选，所述储液系统包括储液器、输液管，所述储液器内存放消毒剂，所述储液器顶部与所述第一空腔、所述第二空腔、所述第三空腔均连接，所述储液器底部设置有排液孔，所述输液管一端与所述排液孔连接，所述输液管另一端与所述喷雾系统连接。
作为优选，所述喷雾系统包括风机、文丘里管和喷雾头，所述灭菌箱体与所述风机、所述文丘里管、所述喷雾头、所述第一空腔顺次连接，所述文丘里管还与所述输液管连接。
作为优选，所述第一空腔顶部还设置有开口，所述开口上设置有密封盖。
作为优选，所述灭菌箱体包括箱体本体、支架，所述箱体本体内部设置有多个支架，所述支架上用于放置待消毒灭菌的物体。
进一步地，所述灭菌箱体还包括呼吸过滤器与真空表，所述呼吸过滤器位于所述箱体本体外部，且所述呼吸过滤器、所述真空表均与所述箱体本体连接。
作为优选，所述真空系统包括顺次连接的真空泵与耐负压的真空管，所述真空管还与所述箱体本体连接。
作为优选，所述检测系统包括顺次连接的传感装置、信号处理装置与显示装置，所述传感装置与所述箱体本体连接，所述传感装置还与喷雾系统连接。
进一步地，所述纳米雾脉动灭菌设备还包括至少一个外壳，所述储液系统、所述分离干燥系统、所述灭菌箱体、所述喷雾系统与所述控制系统均设置在所述外壳内部。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本实用新型可通过真空系统将灭菌箱体、储液系统和分离干燥系统内空气抽出形成真空，通过喷雾系统将消毒剂喷雾成小颗粒，注入分离干燥系统内进行分离、干燥形成干燥的纳米雾，再注入至灭菌箱体内进行灭菌，之后返回至喷雾系统内进行循环；由于在真空条件下消毒剂的沸点降低，消毒剂更容易挥发，因此极大地提高了消毒剂雾化效果和干燥效率，雾化粒子也更小，甚至达到纳米级，与细菌大小更为接近，因此能够长时间悬浮在空气中，并与空气中的细菌充分接触而达到杀菌目的；而且，本实用新型设计合理，结构简单，操作方便，成本较低，且本实用新型不仅可以对小型可密封箱体进行灭菌，而且还可以对放置在箱体内各种小型管道及小型容器等较难灭菌的物体进行灭菌。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的纳米雾脉动灭菌设备的结构示意图；
其中：1储液系统，11储液器，12排液孔，13输液管，
2喷雾系统，21风机，22文丘里管，23喷雾头，
3灭菌箱体，31箱体本体，32支架，33呼吸过滤器，
4真空系统，
5外壳，
6分离干燥系统，61第一空腔，62第二空腔，63第三空腔，
7检测系统。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如图1所示，本实用新型实施例提供了一种纳米雾脉动灭菌设备，所述纳米雾脉动灭菌设备包括：储液系统1、分离干燥系统6、检测系统7、喷雾系统2、真空系统4、灭菌箱体3与控制系统，所述分离干燥系统6位于所述储液系统1上方，且所述分离干燥系统6与所述储液系统1连接，所述储液系统1用于存放消毒剂，所述分离干燥系统6与所述灭菌箱体3、所述喷雾系统2顺次连接，所述喷雾系统2还与所述分离干燥系统6、所述储液系统1分别连接，所述灭菌箱体3还与所述检测系统7、所述真空系统4分别连接，所述控制系统与所述喷雾系统2、所述真空系统4、所述检测系统7均连接。
其中，控制系统一般采用PLC程序控制系统。分离干燥系统6上部设置有纳米雾输出口，通过管道与灭菌箱体3的纳米雾注入口相连通；真空系统4通过管道与灭菌箱体3内相连通，分离干燥系统6与灭菌箱体3、喷雾系统2顺次连接，形成循环，通过真空系统4将灭菌箱体3、储液系统1和分离干燥系统6内空气抽出形成真空，最终形成一个可以在真空条件下进行消毒灭菌的循环回路；通过喷雾系统2将消毒剂喷雾成小颗粒，注入分离干燥系统6内进行分离、干燥形成干燥的纳米雾，再注入至灭菌箱体3内进行灭菌，之后返回至喷雾系统2内进行循环；由于在真空条件下消毒剂的沸点降低，消毒剂更容易挥发，因此极大地提高了消毒剂雾化效果和干燥效率，雾化粒子也更小，甚至达到纳米级(0.1微米以下)，与细菌大小更为接近，因此能够长时间悬浮在空气中，并与空气中的细菌充分接触而达到杀菌目的；而且，本实用新型设计合理，结构简单，操作方便，成本较低，且本实用新型不仅可以对小型可密封灭菌箱体3进行灭菌，而且还可以对放置在灭菌箱体3内各种小型管道及小型容器等较难灭菌的物体进行灭菌。
如图1所示，作为优选，所述储液系统1包括储液器11、输液管13，所述储液器11内存放消毒剂，所述储液器11顶部与所述分离干燥系统6连接，所述储液器11底部设置有排液孔12，所述输液管13一端与所述排液孔12连接，所述输液管13另一端与所述喷雾系统2连接。输液管13上还设置有开口，开口处连接有一个二通阀，作为排液或者加液使用。
如图1所示，作为优选，所述喷雾系统2包括风机21、文丘里管22、喷雾头23，所述灭菌箱体3与所述风机21、所述文丘里管22、所述喷雾头23、所述分离干燥系统6顺次连接，所述文丘里管22还与所述输液管13连接。其中，在风机21的作用下，储液器11内的消毒剂经过输液管13道被吸入至喷雾系统2内进行喷雾。风机21为高速热风风机。
如图1所示，作为优选，所述分离干燥系统6内部包括至少一个空腔，所述空腔侧部与所述喷雾头23连接，所述空腔底部与所述储液器11连接。
如图1所示，作为优选，所述分离干燥系统6内部包括顺次连接的第一空腔61、第二空腔62、第三空腔63，所述第一空腔61、所述第二空腔62和所述第三空腔63底部均与所述储液器11连接，所述第一空腔61侧部与所述喷雾头23连接，所述第三空腔63还与所述灭菌箱体3连接，所述第一空腔61顶部设置有开口，可以用于加入消毒剂，所述开口上设置有密封盖。
其中，本实用新型实施例中，分离干燥系统6内部每个空腔的两侧均设置有开孔，每个空腔之间通过管道或者带有开孔的隔板以串联的方式进行连接，两个空腔之间可以呈一体式结构，也可以通过其它方式进行连接，与灭菌箱体3连接的最后1个空腔设置的开孔作为纳米雾的最后出口；
最后一个空腔即第三空腔6363设置通过管道延伸至纳米雾输出口，并通过管道和二通阀与灭菌箱体3的纳米雾注入口相连通；每个空腔的底部还可以设置开孔通过管道与储液器11相连通，使回收的消毒剂没有残留地流入至储液器11中；可以在分离干燥系统6的其中1个空腔上设置有开口作为消毒剂的加入口，开口上设置密封盖；也可以在储液器11上另外开孔加入消毒剂。
如图1所示，作为优选，所述灭菌箱体3包括箱体本体31、支架32，所述箱体本体31内部设置有多个支架32，所述支架32上用于放置待消毒灭菌的物体。
如图1所示，进一步地，所述灭菌箱体3还包括呼吸过滤器33与真空表，所述呼吸过滤器33位于所述箱体本体31外部，且所述呼吸过滤器33与所述箱体本体31连接，所述真空表与所述箱体本体31连接。
如图1所示，作为优选，所述真空系统4包括顺次连接的真空泵与耐负压的真空管，所述真空管还与所述箱体本体31连接。其中，真空系统4还可包括二通阀等部分，真空泵为油泵或者水泵，优选为水泵，真空泵可以独立于本实用新型的外壳5之外，也可以安装于外壳5之内，通过真空管和二通阀(真空阀门)与灭菌箱体3相连通。
作为优选，所述检测系统7包括顺次连接的传感装置、信号处理装置与显示装置，所述传感装置与所述箱体本体31连接。其中，检测系统7中采用检测纳米雾消毒剂专用的化学传感器和信号放大器及数字显示器，所述化学传感器主要包括可以检测纳米雾消毒剂的专用传感器，传感器可以安装在灭菌箱体3内，也可以安装在灭菌箱体3的出风管道上，还可与喷雾系统2的进风口或者出风口相连接。
如图1所示，进一步地，所述纳米雾消毒灭菌装置还包括至少一个外壳5，所述储液系统1、所述分离干燥系统6、所述灭菌箱体3、所述喷雾系统2与所述控制系统均设置在所述外壳5内部。真空系统4和检测系统7可以设置在所述外壳5内部，也可以设置在所述外壳5外部。其中，所述的真空系统4、喷雾系统2、分离干燥系统6、控制系统、灭菌箱体3和检测系统7等所有部件均可包含在一个外壳5内，当包括多个外壳5时，即可以包含在二个或者三个外壳5内，如喷雾系统2和分离干燥系统6包含在一个外壳5内，真空系统4、灭菌箱体3、控制系统和检测系统7等包含在另一个外壳5内，真空系统4甚至还可以独立于外壳5之外。
本实用新型实施例中，在具体进行消毒灭菌作业时，采用脉动方式进行：真空系统4首先将灭菌箱体3、储液器11和分离干燥系统6内的空气抽出形成真空，然后启动喷雾系统2将储液系统1中的消毒剂喷雾至10微米以下的小颗粒(湿颗粒)，注入至分离干燥系统6内进行分离、干燥，形成干燥的纳米雾消毒剂，将这种的纳米雾消毒剂通过管道和灭菌箱体3中纳米雾注入口注入至灭菌箱体3内，再由灭菌箱体3中的纳米雾排出口返回至喷雾系统2中进行循环；当灭菌箱体3内的真空度达到常压时(真空度为零)，关闭喷雾系统2，开启真空系统4，将灭菌箱体3内再抽成真空，再启动喷雾系统2将消毒剂喷雾成小颗粒，注入分离干燥系统6内进行分离、干燥形成干燥的纳米雾，再通过管道注入至灭菌箱体3内，并由灭菌箱体3中纳米雾排出口返回至喷雾系统2内进行循环；即采用脉动的方式将所产生的纳米雾消毒剂分次注入至灭菌箱体3内，包括同时注入至放置在灭菌箱体3内的各种管道或者容器等物体内。当灭菌箱体3内的真空度又达到零时关闭喷雾系统2的风机21，将灭菌箱体3暴露在消毒剂纳米雾中进行消毒灭菌；
当达到预定的暴露消毒灭菌时间后，先通过二通阀(本实用新型实施例中的灭菌箱体3上的各个出口和入口处，均可根据实际需要灵活设置控制阀，一般采用二通阀)关闭灭菌箱体3中的纳米雾注入口和纳米雾排出口，再开启真空系统4，将灭菌箱体3内抽成真空，即将灭菌箱体3内纳米雾消毒剂通过抽真空的方式进行排出，当达到所需的真空度时，关闭真空系统4，打开灭菌箱体3上的呼吸过滤器33，将外界的新鲜空气吸入至灭菌箱体3内；当灭菌箱体3内的真空度达到零时，关闭呼吸过滤器33对应的二通阀，再开启真空系统4，将灭菌箱体3内残留的纳米雾消毒剂进行排出；
即纳米雾消毒剂通过脉动的方式注入至灭菌箱体3内对灭菌箱体3和箱体内的物体进行消毒灭菌，再采用脉动的方式将灭菌箱体3内残留的消毒剂分次地进行排出，最终使灭菌箱体3内残留的消毒剂以及灭菌容器内残留的消毒剂下降至1ppm以下为止。本实用新型的低温纳米雾脉动灭菌设备不仅可以对小型可密封箱体如冻干机进行消毒灭菌，而且还可以对放置在箱体内较难灭菌的物体如各种小型管道(如各种医用窥镜)和小型容器(如滴眼液瓶)进行消毒灭菌。
本实用新型实施例中，采用实验方式进行实际分析，灭菌箱体3为真空箱，以真空箱和真空箱内放置的滴眼液瓶为例，测定本实用新型的低温纳米雾脉动灭菌设备对真空箱和真空箱内滴眼液瓶的灭菌效果，具体方法如下：
1.主要实验材料
生物指示剂(嗜热脂肪芽孢杆菌孢子，孢子量106CFU/片，含同一批号生物指示剂专用培养液)和TSA，5％活性过氧化氢专用杀孢子剂。
2.试验真空干燥箱
真空干燥箱箱体内部的长宽高分别为1.0m×0.8m×1.4m，体积为1.12m3。
试验前先按照实施例附图所示将真空干燥箱改造成低温脉动灭菌箱体3：将真空干燥箱的顶部开2个小孔，分别作为消毒剂浓度检测口和纳米雾注入口，连接与检测系统7连通的二通阀、与纳米雾注入口相连通二通阀，将与检测系统7连通的二通阀与过氧化氢浓度检测器连接，将与纳米雾注入口相连通二通阀通过管道与喷雾系统2的出口相连接；将真空干燥箱的底部也开2个小孔，分别作为新鲜空气接入口和纳米雾排出口，连接与呼吸过滤器33相连通的二通阀、与风机21进风口相连通的二通阀，将与呼吸过滤器33相连通的二通阀与呼吸过滤器33相连接，将与风机21进风口相连通的二通阀通过管道与风机21进风口相连接；原箱体真空出口通过与真空系统4相连通的二通阀与真空泵相连接；通过这种改造及连接方式，将喷雾系统2、分离干燥系统6和灭菌箱体3组成了一个可以在真空条件下进行脉动循环的灭菌系统。
3.使用流程
(1)通过漏斗向消毒液注入口加入5％活性过氧化氢专用杀孢子剂至设备的储液器11中。
(2)在真空箱内支架32上不同部位(上、中、下)分别放置6片生物指示剂和待灭菌的滴眼液瓶，随机在6个滴眼液瓶内各放入1片生物指示剂。
(3)关闭箱门及所有二通阀，密封所有连接管道，开启真空泵和与真空系统4相连通的二通阀，将真空箱内的真空度抽至-90kPa后,关闭真空泵和该二通阀。
(4)打开与纳米雾注入口相连通二通阀、与风机21进风口相连通的二通阀，开启喷雾系统2将消毒液进行雾化，当真空箱内的真空度达到零后继续雾化1-5min后,关闭喷雾系统2和这两个二通阀。
(5)再开启真空泵和与真空系统4相连通的二通阀，将真空箱内的真空抽至-90kPa后,关闭真空泵和该二通阀。
(6)再打开与纳米雾注入口相连通二通阀、与风机21进风口相连通的二通阀，开启喷雾系统2将消毒液进行雾化，当真空箱内的真空度达到零后继续雾化1-5min后,关闭喷雾系统2和这两个二通阀。
(7)重复操作(5)和(6)1-2次，打开与检测系统7连通的二通阀检测其中过氧化氢的灭菌浓度后再关闭该二通阀。
(8)密封暴露消毒灭菌90-120min。
(9)开启真空泵和二通阀，将灭菌箱体3内的真空度抽至-90kPa后，关闭与真空系统4相连通的二通阀、打开与呼吸过滤器33相连通的二通阀，与呼吸过滤器33相连通，将新鲜空气吸入至灭菌箱体3内，使真空度达到零后关闭与呼吸过滤器33相连通的二通阀。
(10)保持与纳米雾注入口相连通二通阀、与风机21进风口相连通的二通阀处于关闭状态，打开与真空系统4相连通的二通阀，开启真空泵，将真空箱内的真空度再抽至-90kPa后，关闭该二通阀，打开与呼吸过滤器33相连通的二通阀，与呼吸过滤器33相连通，将新鲜空气吸入至灭菌箱体3内，使真空度达到零后关闭该二通阀。
(11)重复操作(9)和(10)1-2次，打开与检测系统7连通的二通阀，检测其中过氧化氢的残留浓度至1ppm以下后再关闭该二通阀。
(12)按无菌方法取出生物指示剂(芽孢条)，放入对应编号的嗜热脂肪芽孢培养液中，按照所购生物指示剂的使用说明书，置于恒温培养箱中，在56±1℃培养24小时后观察。同时取同批生物指示剂1片作阳性对照。经过24小时的培养，若培养液变浑浊，颜色由紫色变为黄色则判定为阳性；若培养液澄清，颜色不变色则为阴性；继续培养至第7天，如果培养液变为黄色，则判定为灭菌不合格；如果培养液仍为紫色，则判定为灭菌合格。
4.实验结果
实验结果见表1所示。由表1可知，当活性过氧化氢消毒液的浓度为6％，脉动次数为3次，密闭时间为90分钟，即可对真空箱及箱内的滴眼液瓶进行灭菌(使芽孢下降六个对数)，且消毒剂的残留小于1ppm，达到安全范围。
表1.真空箱及箱内滴眼液瓶灭菌生物指示剂检测结果
综上，本实用新型具有如下优点：
1.由于在真空条件下溶液的沸点降低，消毒剂更容易挥发，因此在真空条件下对消毒剂进行喷雾，较常压条件下更容易得到分离干燥，这样极大地提高了雾化效果和干燥效率，雾化粒子也更小，甚至达到纳米级。而雾化粒子越小在空气中悬浮的时间就越长，就越有机会同空气中的细菌充分接触而达到灭菌的目的。
2.由于采用脉动喷雾的方式将喷雾后形成的纳米雾消毒剂注入灭菌箱体3，不仅提高了灭菌箱体3内纳米雾消毒剂的浓度，而且还非常容易地将纳米雾消毒剂注入至各种小型管道(如医用各种内窥镜、一次性注射器等)和小型容器(如滴眼液瓶)中，因此这种低温脉动灭菌方式，特别适用于各种小型可密封空间(如冻干机)以及灭菌箱体3内放置的各类不耐高温的物体(如塑料导管和塑料容器)的消毒灭菌。
3.由于同时采用了真空脉动的方式将灭菌箱体3内残留的消毒剂进行清除，不仅降低了设备的制造成本和使用成本，而且对残留的消毒剂清除得非常彻底，节省了消毒作业的时间。
4.不同于气化过氧化氢灭菌技术(VHP，Vaporized HydrogenPeroxide)，VHP需要使用高浓度的化过氧化氢溶液(大于30％以上)，不仅腐蚀性强，而且随着化过氧化氢的浓度增加，粘度也逐渐增大，在空气中也不容易扩散。而本技术只需使用5％以下的化过氧化氢溶液，也不需要高温条件，使用更加安全。
5.本实用新型配备了检测系统7，可以随时对消毒剂纳米雾的浓度进行监测，也可以对消除后残留消毒剂纳米雾的浓度进行检测。
6.本实用新型配合活性过氧化氢消毒剂使用，具有灭菌后无残留、无污染的优点，是一种绿色环保的消毒灭菌设备。
以上所述，仅是本申请的1个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。