專利名稱：基于家用微波爐的等離子體消毒機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于低溫等離子體技術領域,具體涉及到微波產(chǎn)生等離子體的裝置。
背景技術：
等離子體是由電子、離子等帶電粒子構成的物質(zhì)第四態(tài)，在等離子體高頻電磁場中受 活性粒子作用，帶電粒子轟擊以及紫外線輻照等作用，細菌被氧化或其上的電荷分布被破 壞并形成電擊穿而迅速死亡。等離子體消毒滅菌技術是新一代的高科技滅菌技術，它能克 服現(xiàn)有滅菌方法的一些局限性和不足之處，提高消毒滅菌效果。例如對于不適宜用高溫蒸 汽法和紅外法消毒處理的塑膠、光纖、人工晶體及光學玻璃材料、不適合用微波法處理的 金屬物品，以及不易達到消毒效果的縫隙角落等地方，采用本技術，能在低溫下很好地達 到消菌滅菌處理而不會對被處理物品造成損壞。具有簡單、方便、成本低等特點。
目前等離子體消毒技術也存在著很大的局限性,那就是產(chǎn)生等離子體源的裝置體積龐 大，設備復雜，成本高昂，比如現(xiàn)在醫(yī)院所采用的等離子體消毒機造價往往高達幾十萬元， 體積比一個冰箱還要大。成本居高不下使用維護麻煩是制約等離子體消毒技術得到普遍推 廣的一個重要因素。而等離子體消毒技術與傳統(tǒng)消毒技術相比起來優(yōu)越的消毒性能迫使人 們?nèi)グl(fā)明性能更好結構更簡單價格更適中的等離子體消毒機。本實用新型消毒機就很好的 解決了這個問題，通過利用普通常見的家用器件產(chǎn)生并實現(xiàn)等離子體消毒，設備裝置簡明 易懂，投入小，成本低,在家庭,小型醫(yī)院,診所，衛(wèi)生站等有廣泛的應用，是一項值得推廣的 便民技術。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種能產(chǎn)生等離子體，并把產(chǎn)生的等離子體應用于消毒的 裝置。
本實用新型提供了一種在低真空條件下利用微波電離工作氣體從而得到等離子體并 利用其進行消毒的裝置。主要由三大部分組成,分別是真空系統(tǒng)、微波系統(tǒng)以及氣體注入 系統(tǒng)。即該消毒機至少包含如下結構單元
一個由微型真空泵13操縱從而可以造成玻璃器皿1真空的真空系統(tǒng)； 一個可以產(chǎn)生微波的家用微波爐14,并使微波作用于玻璃器皿1的微波系統(tǒng)； 還有一個能夠提供工作氣體的氣瓶10并在非工作期間儲存工作氣體的氣體注入系統(tǒng)。
所述真空系統(tǒng)由抽真空部分以及真空內(nèi)腔組成，其中抽真空部分由微型真空泵13、真 空計11、真空閥門12以及連接微型真空泵13的真空管道18組成，真空內(nèi)腔由玻璃器皿1、 金屬絲網(wǎng)罩2、玻璃瓶蓋3以及真空密封套4組成；其中，玻璃器皿1由石英材料組成，
為圓柱形，體積約等于家用微波爐14的內(nèi)腔體積大小；玻璃器皿1上面有玻璃瓶蓋3，可 打開與蓋緊，且四周皆密閉；玻璃瓶蓋3與玻璃器皿1的瓶口之間有真空密封套4，起密 封真空的作用；金屬絲網(wǎng)罩2為封閉的金屬絲網(wǎng)，放置于玻璃器皿1的下半部分。消毒機 工作時,把玻璃瓶蓋3蓋在玻璃器皿1上面,用真空密封套4加以堅固密封，然后開動微型 真空泵13把玻璃器皿1的內(nèi)腔抽成真空，真空密封套4起密封真空的作用。消毒非金屬物 品時,玻璃器皿1內(nèi)無需封閉的金屬絲網(wǎng)罩2,只有在消毒金屬物品時，才需要在玻璃器皿1 的下半部分加上封閉的金屬絲網(wǎng)罩2,把金屬物品放在金屬絲網(wǎng)罩2里面進行消毒。
所述微波系統(tǒng)由家用微波爐14提供，家用微波爐14中有一個可以容納玻璃器皿1體 積大小的空腔，在微波爐14的空腔內(nèi)產(chǎn)生的微波并穿透玻璃器皿1的器壁進入里面。
所述氣體注入系統(tǒng)由氣瓶10、氣體閥門9、氣體流量計8以及連接氣瓶的氣體管道17 組成，其中，氣瓶10的上方與氣體閥門9相連，通過氣體流量計8連接到三通接口 7處。 消毒機工作之前，氣瓶10內(nèi)充有工作所需的氧氣，工作的時候,把氣體閥門9打開，氣體通 過三通接口 7進入到玻璃器皿1內(nèi)。由氣體流量計8讀出達到所需的氣體量之后，關閉氣 體閥門9。
除此之外，本實用新型還包括主連接管道6，與主連接管道6連接的閥門5和三通接口7。
由本裝置實現(xiàn)的等離子體消毒機，設備簡單，成本低廉，所用構件均來自于日常生活， 簡便易用，但能夠很好的滿足日常生活中的滅菌要求，是一項值得大力推廣與普及消毒裝 置。


附圖為家用微波爐等離子體消毒機裝置示意圖。
圖中標號1為玻璃器皿,2為金屬絲網(wǎng)罩，3為玻璃瓶蓋，4為真空密封套，5為閥門，6 為管道，7為三通接口， 8為氣體流量計,9為氣體閥門，10為氣瓶，11為真空計，12為真空閥 門，13為微型真空泵，14為家用微波爐，15為裝置的立體圖，16為放置在塑料瓶內(nèi)的待消毒 的物品，17為氣體管道，18為真空管道。
具體實施方式

本實用新型中，玻璃器皿1的作用是提供真空室并容納放置待消毒的物品,物品的消毒 過程主要是在玻璃器皿1里面的空腔進行的。
本實用新型中，金屬絲網(wǎng)罩2的作用是當用來消毒金屬物品時，防止微波爐產(chǎn)生的微波 在金屬制品上發(fā)生"短路"和反射現(xiàn)象。這是因為微波遇到金屬容器后會產(chǎn)生反射。形成 電子技術上的"高頻短路"，這會導致發(fā)射微波的電子管陽極產(chǎn)生高溫，燒到發(fā)紅而損壞。
本實用新型中，玻璃瓶蓋3的作用是用來密封玻璃器皿1,消毒的時候,先把玻璃瓶蓋3 打開，然后把待消毒的物品16放進1里面，再把玻璃瓶蓋3蓋上，并用真空密封套4密封 好。
本實用新型中，真空密封套4的作用是用來密封真空,防止玻璃器M 1內(nèi)真空泄漏。 本實用新型中，閥門5的作用主要是控制玻璃器皿1與外界的聯(lián)通關系。打開閥門5,
玻璃器皿1就與外接管道相通；關閉閥門5，就斷絕與外接管道相通。 本實用新型中，管道6的作用是抽真空與注入工作氣體的必經(jīng)之路。 本實用新型中，三通接口 7的作用是起著轉(zhuǎn)向開關的作用。三通接口 7 —端連著管道
6,另兩端連著氣瓶10和微型真空泵13。當氣瓶10關閉微型真空泵13打開的時候，表示在
對玻璃器皿1進行抽真空；當微型真空泵13關閉而氣瓶10打開時，就表示往玻璃器皿1
內(nèi)注入工作氣體。
本實用新型中，氣瓶10,氣體流量計8,氣體閥門9和氣體管道17的作用是提供氣體注 入。把氣體閥門9打開，氣瓶內(nèi)的工作氣體就沿著氣體管道17,通過三通接口 7被注入到 玻璃器皿1內(nèi)。氣體流量計8的作用是控制注入氣體的量的多少。關閉氣體閥門9，則停 止氣體的注入。
本實用新型中，微型真空泵13,真空計11，真空閥門12以及真空管道18的作用是用 來對玻璃器皿1抽真空。打開真空閥門12，微型真空泵13與玻璃器皿1聯(lián)通，開始對器皿 1抽真空,通過真空計11測量達到所需的真空度后，關閉真空闊門12,停止抽真空。
本實用新型中，家用微波爐14的作用是提供微波，用來激發(fā)玻璃器皿1內(nèi)的工作氣體， 從而產(chǎn)生等離子體。14起到微波源的作用。
本實用新型中，玻璃器皿1內(nèi)部為低氣壓，需要具有良好的密封性和壓力承受性能。 因為器皿1內(nèi)被抽成了真空，與外界大氣壓形成了近1個大氣壓差，所以器皿1的質(zhì)料首先 必須是堅固結實的。另外，器皿1還要保證微波透射進去，所以器皿1的材料必須是非金屬， 這是因為微波是不能透射進金屬材料里面的,所以1的材料就必須是非金屬材料，而絕對不 能用金屬材料。這一點對于是否能在器皿l內(nèi)產(chǎn)生等離子體起著至關重要的作用。從應用 上講,我們一般采用石英玻璃做的玻璃器皿,這是因為玻璃器皿來源廣，價格低,耐壓性好。 在本實用新型中， 一般建議取Pyrex材料。而器皿1的容積的大小則沒有具體的限制， 一般 取決于所采用的家用微波爐的可容納的體積的大小。器皿1的幾何形狀也沒嚴格的限制， 一般以圓柱形為好，這樣玻璃器皿可以更好地承受外部大氣壓力。
本實用新型中，器皿l內(nèi)的金屬絲網(wǎng)罩2是附加的，并非是必要的。消毒非金屬物品時 無需金屬絲網(wǎng)罩2,只有在消毒金屬物品時，就必須要金屬絲網(wǎng)罩2,而把金屬物品放在2里 面進行消毒,原因上面己有所述。金屬絲網(wǎng)的大小一般只占玻璃器皿1的體積的一半。微 波不能穿過金屬絲網(wǎng)而只能在網(wǎng)外面激發(fā)工作氣體從而產(chǎn)生等離子體,產(chǎn)生的等離子體中 的活性粒子與高能基粒穿過網(wǎng)罩2的網(wǎng)孔進入里面,從而完成對網(wǎng)罩2里面的金屬制品的 消毒。所以絲網(wǎng)外面留出一半的容積是必要的，目的是要在上半部分產(chǎn)生足夠的等離子體， 然后讓其中的活性粒子與基粒穿過網(wǎng)罩2的網(wǎng)孔進入網(wǎng)罩里面,對物品進行消毒。
本實用新型中，所采用的工作氣體是氧氣，或者是雙氧水(氣體)，也可以是氮氣，氧氣 與氬氣的混合氣體。 一般物品的消毒用氧氣就足夠了。這是因為氧氣在反應時有強烈的氧 化作用，而且反應后的氣體產(chǎn)物無毒無害。另外，氧氣來源廣，成本低，適合一般家庭的使 用。
本實用新型中，由于對真空度的要求不是很高，所以微型真空泵13采用一般的微型機 械真空泵就可以了。 一般而言，我們消毒的時候采用的真空度是50Pa到100Pa之間。 本實用新型中，所采用的微波爐是一般的家用微波爐即可。
本機器的工作過程是這樣的先打開玻璃瓶蓋3，把所需要消毒的物品放在玻璃器皿1 內(nèi)，然后墊上真空密封套4和蓋上玻璃瓶蓋3,把玻璃器皿1密封好。打開閥門5和真空閥 門12，關閉氣體閥門9,讓微型真空泵13對玻璃器皿1進行抽真空，由真空計11讀取達到 所需的真空度后，先把閥門5和真空閥門12關閉。關閉閥門5的目的是讓玻璃器皿1暫時 與外界隔絕。然后打開氣體閥門9，再把閥門5打開，這時玻璃器皿1與氣瓶相聯(lián)通，氣瓶對 1進行充氣，氣體的流量可由氣體流量計8讀出來。待到所需的氣體量達到后，關閉閥門5 和氣體閥門9。通過以上兩個步驟,相當于對玻璃器皿1進行了抽真空并注入了一定量的氣 體。把閥門5關閉后，玻璃器皿1已與外界絕緣，這時可把外部的管道，閥門，氣瓶,泵等都 統(tǒng)統(tǒng)卸掉，只剩下抽成真空的，已被注入氣體了的并密封良好的玻璃器皿1,把玻璃器皿1以 及里面放的物品一起放到家用微波爐14里面，關閉家用微波爐14的門，然后開微波爐，產(chǎn)
生微波,微波穿透玻璃器皿1的瓶壁進入內(nèi)腔里面，電離工作氣體，從而產(chǎn)生氧原子和羥基 及具有一定能量的帶電粒子作用于細菌達到消毒殺菌的效果，從而完成消毒過程。
權利要求1.一種基于家用微波爐的等離子體消毒機，其特征在于，該消毒機至少包含如下結構單元一個由微型真空泵(13)操縱從而可以形成玻璃器皿(1)真空的真空系統(tǒng)；一個可以產(chǎn)生微波的家用微波爐(14)，并使微波作用于玻璃器皿(1)的微波系統(tǒng)；還有一個能夠提供工作氣體的氣瓶(10)并在非工作期間儲存工作氣體的氣體注入系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的等離子體消毒機,其特征在于，所述真空系統(tǒng)由抽真空部分以 及真空內(nèi)腔組成，其中抽真空部分由微型真空泵(13)、真空計(ll)、真空閥門(12)以及連 接微型真空泵(13)的真空管道(18)組成，真空內(nèi)腔由玻璃器皿(1)、金屬絲網(wǎng)罩(2)、玻璃 瓶蓋(3)以及真空密封套(4)組成；其中，玻璃器皿(l)由石英材料組成，為圓柱形，體積 略小于家用微波爐(14)的內(nèi)腔體積大小；玻璃器皿(1)上面有玻璃瓶蓋(3)，可揭開與蓋上， 蓋上時，呈密封狀態(tài)；玻璃瓶蓋(3)與玻璃器皿(1)的瓶口之間有真空密封套(4)，起密封 真空的作用；金屬絲網(wǎng)罩(2)放置于玻璃器皿(1的下半部分。
3. 根據(jù)權利要求1所述的等離子體消毒機，其特征在于，所述微波系統(tǒng)由普通的家用微 波爐(14)提供，該家用微波爐(14)有一個可以容納玻璃器皿(l)體積大小的空腔，由家 用微波爐(14)在微波爐內(nèi)的空腔中產(chǎn)生微小波場，穿透玻璃器皿(1)的器壁并進入內(nèi)部。
4. 根據(jù)權利要求1所述的等離子體消毒機，其特征在于，所述氣體注入系統(tǒng)由氣瓶 (10)、氣體閥門(9)、氣體管道(17)構成；其中，氣瓶(10)的上方與氣體閥門(9)相連， 通過氣體流量計(8)連接到三通接口 (7)處。
5. 根據(jù)權利要求1所述的等離子體消毒機，其特征在于，所述真空系統(tǒng)是由微型真空泵 (13)、真空計(11)、真空管道(18)和真空閥門(12)構成，其中，微型真空泵(13)依次 與真空閥門(12)、真空計(11)相連，通過真空管道(18)連接到三通接口 (7)處。
6. 根據(jù)權利要求4所述的等離子體消毒機,其特征在于，管道(6)通過閥門(5)后 與玻璃瓶蓋(3)上方的中央位置相連通到玻璃器皿(1)內(nèi)的空腔里。
專利摘要本實用新型屬于低溫等離子體技術領域，具體涉及一種基于家用微波爐的等離子體消毒機。該機利用家用微波爐產(chǎn)生的微波電離和離解玻璃器皿中的工作氣體，產(chǎn)生等離子體與活性粒子，從而對放置在玻璃器皿內(nèi)的物品進行消毒處理。該機至少包含如下結構單元一個由微型真空泵抽氣從而可以使得玻璃器皿形成負壓的真空系統(tǒng)；一個可以產(chǎn)生微波并使微波作用于玻璃器皿的家用微波爐；一個能夠提供工作氣體并在非工作期間儲存工作氣體的氣體注入系統(tǒng)。由本裝置實現(xiàn)的等離子體消毒機，設備簡單，成本低廉，所用構件均來自于日常生活，簡便易用，能夠達到一定的滅菌要求，可用于醫(yī)院、衛(wèi)生所、賓館、飯店、家庭和一些需要的場所，是一項值得大力推廣與普及消毒裝置。
文檔編號A61L2/08GK201067528SQ20072007425
公開日2008年6月4日 申請日期2007年8月30日 優(yōu)先權日2007年8月30日
發(fā)明者梁以資, 梁榮慶 申請人:復旦大學