способ плазменной вакуумной стерилизации изделий

Формула изобретения

1. Способ плазменной вакуумной стерилизации изделий, включающий размещение изделия в камере, подлежащего стерилизации, вакуумирование, генерацию плазмы, отличающийся тем, что вакуумирование камеры ведут до достижения первого давления, равного приблизительно или ниже, чем давление равновесного пара смачивающего агента, после чего генерируют газовую плазму в камере при достигнутом давлении равновесного пара, затем продолжают вакуумирование камеры до достижения второго давления, равного приблизительно 300 мторр, после чего в камеру вводят стерилизующий газ при достигнутом втором давлении.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что генерацию газовой плазмы заканчивают через время, которое пропорционально влажности изделия.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве первого давления устанавливают давление приблизительно 700 мторр, а в качестве второго давления - приблизительно 300 мторр.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что генерируют вторую газовую плазму, содержащую стерилизующий газ.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что вторую газовую плазму генерируют после того, как газ проникает повсюду в камере и в изделия, подлежащие стерилизации.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что вторую газовую плазму генерируют при третьем давлении, величина, которого находится между первыми и вторыми давлениями и составляет приблизительно 500 мторр.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве первого давления устанавливают давление приблизительно 700 мторр, в качестве второго давления - приблизительно 300 мторр и в качестве третьего давления - приблизительно 500 мторр.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продолжительность генерации плазмы устанавливают менее 15 мин.

9. Способ эвакуации сконденсированного материала в процессе вакуумной плазменной стерилизации изделий, включающий размещение изделия в камере, герметизацию камеры, вакуумирование и генерацию плазмы, отличающийся тем, что в процессе вакуумирования осуществляют эвакуацию воздуха, окружающего изделие, подлежащее стерилизации, из камеры, после чего осуществляют генерацию остаточной газовой плазмы в камере для улучшения испарения материала.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что время генерации плазмы устанавливают пропорциональным количеству конденсированного материала, который нужно эвакуировать.

11. Способ по п.9, отличающийся тем, что вакуумное давление, при котором генерирую плазму, составляет приблизительно 700 мторр.

12. Способ по п.9, отличающийся тем, что возбуждение плазмы осуществляют при равновесном давлении пара конденсированного материала или ниже.

13. Способ сушки влажного изделия при вакуумной плазменной стерилизации, включающий размещение изделия в камере, содержащей воздух, закрытие камеры, вакуумирование камеры, генерацию плазмы и удаление изделия из камеры, отличающийся тем, что в процессе вакуумирования производят генерацию остаточной газовой плазмы, а удаление изделия из камеры производят без введения другой жидкости в камеру, отличающейся от жидкости, которая уменьшает величину вакуума.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что плазму генерируют при приблизительно равновесном давлении пара жидкости, которая смачивает изделие.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что продолжают генерацию плазмы до тех пор, пока скорость вакуумирования возрастает как признак того, что изделие является сухим.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что плазму генерируют при давлении в камере приблизительно в 700 мторр и плазму гасят, когда давление в камере составляет приблизительно 600 мторр.

17. Способ сушки при вакуумной плазменной стерилизации, включающий размещение изделия в камере, которое содержит, по меньшей мере, 1 мл воды, герметизацию, вакуумирование и генерацию плазмы, отличающийся тем, что генерируют плазму в камере, продолжая вакуумирование до удаления воды из изделия.

18. Способ по п.16, отличающийся тем, что продолжают генерацию плазмы до тех пор, пока скорость вакуумирования возрастает как признак того, что изделие высушено.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам сушки эвакуацией. В частности, изобретение относится к усиленной вакуумной сушке, использующей плазменное возбуждение.

Некоторые новые промышленные системы для стерилизации медицинских инструментов и т. п. используют низкотемпературную реакционноспособную газовую плазму для ускоренной низкотемпературной стерилизации медицинских инструментов при низкой влажности.

Низкотемпературная газовая плазма иногда описывается как реактивное облако, которое может содержать ионы, электроны, и/или нейтральные атомы. Это состояние материи может достигаться посредством электрических или магнитных полей, или других внешних сил типа потока частиц высокой энергии. В целом, электрическое поле может быть в любом диапазоне частот (примером встречающейся в природе плазмы являются различные виды северного сияния).

Одним из промышленных воплощений плазменной стерилизации является способ стерилизации STERRAS, осуществленный заявителем представленной заявки. Способ STERRAD выполняется следующим способом.

Изделия, подлежащие стерилизации, помещают в камеру стерилизации, камеру закрывают и откачивают воздух до требуемой степени вакуума. Водный раствор перекиси водорода инжектируют и испаряют в камере, чтобы она окружила изделия, подвергающиеся стерилизации.

После понижения давления посредством радиочастотной энергии для создания электрического поля в камере стерилизации создается низкотемпературная газовая плазма. В плазме пар перекиси водорода диссоциирует на реакционноспособные частицы, которые сталкиваются/реагируют и убивают микроорганизмы.

После того как активированные компоненты реагируют с организмами или друг с другом, они теряют высокую энергию и повторно соединяются для того, чтобы образовать кислород, воду и другие нетоксичные побочные продукты. Плазма поддерживается в течение достаточного времени, чтобы достигнуть стерилизации и удалить остатки. При завершении процесса радиочастотная энергия отключается, и камера возвращается к атмосферному давление путем введения воздуха, отфильтрованного от частиц на фильтре высокой эффективности (ФОЧВЭ).

Вышеупомянутая система стерилизации может надежно обработать медицинские изделия, в настоящее время стерилизуемые окисью этилена и паром, за исключением перевязочных материалов, других целлюлозных материалов, порошков и жидкостей. Стерилизованные изделия являются готовыми для использования через чуть более часа после включения стерилизатора.

Процесс не требует никакой аэрации, и не имеется никаких ядовитых остатков или выбросов. Подготовка инструментов для стерилизации такая же, как известная до сих пор: чистка инструментов, повторная сборка и обертывание.

Обычно используются обертки из нетканого полипропилена, которые являются коммерчески доступными, и специальная система поддонов и контейнеров. Специальный адаптер, помещенный на длинных, узких инструментах с просветами, позволяет осуществлять быструю стерилизацию их каналов. Используется химический индикатор, специально приготовленный для этого процесса, а также специально разработанный тест-пакет биологических индикаторов.

Эффективность системы плазменной стерилизации STERRAD проявляется в том, что:

1) уничтожается широкий спектр микроорганизмов,

2) уничтожаются высокоустойчивые бактериальные споры в течение меньше чем половина полного цикла экспозиции для стерилизации,

3) уничтожаются высокоустойчивые бактериальные споры на 16 различных подложках, обычно используемых в медицинских изделиях.

В зависимости от конкретных плазменных систем стерилизации могут, таким образом, быть осуществлены эффективные, безопасные способы стерилизации медицинских инструментов и другого больничного оборудования.

Для оптимальной работы в плазменную усиленную систему стерилизации типа той, что описана выше, необходимо загружать инструменты, которые должны быть полностью сухими. Однако на практике при подготовке инструментов для стерилизации часто норма воды превышает установленное значение.

Избыточная вода препятствует достижению порогов низкого давления, требуемых для начала процесса стерилизации. Для того, чтобы начать процесс стерилизации, давление в камере предпочтительно понижают до относительно низких уровней, например приблизительно 200-700 мТор.

Так как равновесное давление паров воды значительно выше чем 700 мТор при комнатной температуре, любая вода в камере или на инструментарии начинает испаряться на стадии вакуумирования. Теплота, требуемая для того, чтобы выпаривать воду, вызывает охлаждение инструментов и любой остающейся воды.

Когда испарится достаточное количество воды, остающаяся жидкость начинает замерзать. В конечном счете, остающаяся жидкость будет полностью заморожена, что замедляет скорость генерации пара и замедляет достижение уровней давлений, требуемых для оптимального действия стерилизатора.

Эти условия могут привести к нежелательно длительным циклам стерилизации или даже прекращению цикла стерилизации. Для устранения этого препятствия необходим способ предотвращения появления или удаления любой твердой воды в вакуумной камере, чтобы желательное давление для стерилизации было быстро достигнуто.

Бомбардировка в вакууме поверхностей ионами газов, известная как распыление, часто используется для того, чтобы устранять адсорбированные молекулярные частицы с поверхностей, и даже для того, чтобы устранять поверхностные слои материала. Хотя известно, что плазменное распыление благородных газов может усилить дегазацию в вакуумных системах высокого и сверхвысокого вакуума, механизмы обмена энергии и импульса между плазмой и поверхностью могут привести к повреждению материала поверхности, а также к эмиссии адсорбированных частиц. Ясно, что распыление с повреждением материала является недопустимым для процесса стерилизации.

Согласно изобретению предлагается способ стерилизации объекта, в котором изделие для стерилизации сначала помещают в изолированную камеру. Затем в камере устанавливается вакуум. При первом определенном вакуумном давлении в камере генерируется плазма. Эта первая плазма усиливает сушку изделия, подлежащего стерилизации, передавая энергию к любому льду или воде, которая может быть представлена внутри стерилизатора, таким образом способствуя испарению с эвакуацией.

Предпочтительно, чтобы генерация плазмы при первом давлении заканчивалась за время, пропорциональное количеству представленного смачивающего агента. Далее создается вакуум, чтобы достигнуть второго заданного вакуумного давления, которое ниже чем первое давление.

Наконец, стерилизующий газ инжектируют в камеру, и радиочастотная или другая энергия могут быть приложены для генерации плазмы стерилизующего газа. После выдержки в течение заданного времени для полной стерилизации изделия камеру разгерметизируют до атмосферного давления, и изделие удаляют.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения первое вакуумное давление составляет приблизительно 700 мТор, и второй заданный уровень составляет приблизительно 300 мТор. Во время генерирования плазмы продолжается откачка, пока не будет достигнуто давление приблизительно 300 мТор.

Альтернативно, радиочастотный генератор может быть использован в течение заранее установленного периода времени, после чего радиочастотный генератор выключается при вакуумировании камеры. Когда достигается второй заранее определенный уровень вакуума, реакционноспособная жидкость, такая как перекись водорода, вводится в стерилизатор.

Происходит диффузия жидкости в стерилизаторе в течение нескольких минут, а затем в стерилизаторе нагнетают второй вакуум. Когда вакуум достигает приблизительно 500 мТор, радиочастотный генератор включают второй раз. В плазменном устройстве для стерилизации радиочастотная энергия инициирует плазму из остающихся молекул воздуха и молекул стерилизующего газа, преобразуя их в ряд высоко реакционноспособных частиц.

Эти реакционноспособные частицы бомбардируют любой микроорганизм, находящийся в камере, инактивируя его. После того как радиочастотный генератор был включен в течение достаточного времени и процесс стерилизации завершен, радиочастотный генератор выключается, и камеру разгерметизируют до атмосферного давления через соответствующий фильтр.

Удалением воды из стерилизатора в плазменной усиленной установке настоящего изобретения существенно сокращается время, требуемое для нагнетания вакуума в стерилизаторе во время начальной стадии стерилизации.

Действительно, если в материале, подлежащем стерилизации, большое количество воды, невозможно создать требуемый вакуум в пределах разумного времени без использования плазменной усиленной вакуумной сушки согласно изобретению. Следовательно, операция стерилизации может проводиться в течение более короткого времени, чем без вакуумной сушки.

Способ плазменной усиленной сушки, конечно, является полезным сам по себе в качестве низкотемпературной сушки путем эвакуации, независимо от процесса стерилизации. В соответствии с другим аспектом представленного изобретения воздух в объеме, окружающем конденсированный материал, вакуумируется для облегчения испарения.

Предпочтительно, чтобы объем вакуумировали до давления, примерно равного или меньшего, чем давление равновесного пара конденсированного материала. Такой конденсированный материал может, например, быть водой или льдом, но может также быть другим летучим смачивающим агентом.

Остаточная газовая плазма возбуждается в вакуумированном объеме для того, чтобы улучшить испарение во время вакуумирования с перерывами. Способ плазменной усиленной сушки согласно настоящему изобретению особенно подходит для удаления воды, которая иначе бы замерзла, образуя лед, существенно замедляющий обычные способы сушки эвакуацией.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным вариантом его воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг. 1 изображает упрощенную схему устройства для плазменной стерилизации согласно изобретению;

фиг. 2 изображает блок-схему плазменного процесса стерилизации согласно изобретению;

фиг. 3 изображает график зависимости давления от времени усиленного плазменного процесса стерилизации согласно изобретению;

фиг. 4 изображает график характеристик вакуумирования различных загружаемых изделий согласно изобретению;

фиг. 5 изображает блок-схему усиленного плазменного процесса вакуумной сушки согласно изобретению;

фиг. 6 изображает график зависимости давления от времени при работе насоса согласно изобретению;

фиг. 7 изображает график зависимости давления от времени усиленного плазменного процесса стерилизации, использующего плазменную усиленную вакуумную сушку, согласно изобретению;

фиг. 8 изображает кривую вакуумирования для вакуумной сушки с плазменным усилением и без него согласно изобретению.

На фиг. 1 изображена блок-схема 10 плазменного стерилизатора. Стерилизатор содержит вакуумную и плазменную камеру 11, вакуумный насос 12, связанный с камерой 11 трубопроводом с клапаном 17, и источник 13 подходящего реакционноспособного агента типа перекиси водорода, связанный с вакуумной камерой 11 трубопроводом с установленным внутри клапаном 19.

Стерилизатор 10 также включает радиочастотный генератор 14, электрически связанный с плазменным генератором внутри вакуумной камеры 11 связью 18, а также ФОЧВЭ вентилятор 15, связанный с вакуумной камерой посредством трубопровода с клапаном 41.

Блок 16 управления процессом, предпочтительно программируемый компьютер, связан с каждым из блоков, которые связаны с вакуумной камерой 11. Блок 16 управления процессом включает каждый из блоков, связанных с вакуумной камерой, в соответствующее время для того, чтобы осуществлять операцию стерилизации.

Вакуумная камера 11 содержит объекты, подлежащие стерилизации, и является достаточно газонепроницаемой для того, чтобы поддерживать вакуум меньше чем 300 мТор. Внутри камеры 11 находится радиочастотная антенна, или ряд электродов 27, к которым подводится радиочастотная энергия.

В предпочтительном варианте воплощения электрод расположен так, что является трубчатым и эквидистантным от стены камеры 11, чтобы иметь симметричное распределение радиочастотного электрического поля. Электрод возбуждает плазму, когда прикладывается радиочастотный потенциал радиочастотным генератором 14 через связь 18.

Радиочастотная связь 18 может осуществляться коаксиальным кабелем или другим таким волноводом, который может осуществлять передачу радиочастотной энергии высокой мощности без существенных потерь, связанных с переходным импедансом между устройством и электродом.

Вакуумный насос 12 и клапан 17 имеют конструкцию, известную в данной области. Вакуумный насос является обычным механическим вакуумным насосом из крыльчатых насосов вращательного типа, способным к созданию вакуума в сухой вакуумной камере 11 в приблизительно 300 мТор или меньше в течение приблизительно 5 минут. Клапан 17 должен иметь достаточное уплотнение, чтобы держать вакуум меньше чем 300 мТор без существенной утечки. Это требование также распространяется на другие клапаны 19 и 41.

Радиочастотный генератор 14 является обычным радиочастотным генератором, хорошо известным в данной области, типа, например, твердотельного генератора или генератора с вакуумной трубкой и с радиочастотным усилением мощности. Эта комбинация может производить радиочастотную энергию в диапазоне частот от 1 МГц до 30 МГц и в диапазоне мощностей от 50 W до 1500 W и предпочтительно с частотой 13,56 МГц и с мощностью больше чем 100 W.

Действие плазменного стерилизатора 10 без плазменной усиленной техники сушки согласно изобретению показано схематично на фиг. 2 и 3, где показана последовательность действий, осуществляемых стерилизатором 10, и соответствующее давление в камере 11 как функцию времени.

После того как объекты, подлежащие стерилизации, помещаются в вакуумную камеру 11, камеру изолируют. Блок управления 16 включает вакуумный насос 12 и клапан 17, чтобы вакуумировать камеру до давления, примерно равного или ниже, чем давление равновесного пара смачивающего агента, в данном случае воды, в боке 20.

Давление внутри вакуумной камеры 11 показано кривой 21 на фиг. 3. Снижение давления происходит нелинейно, часто оно точно описывается дифференциальным уравнением первого порядка. В таких условиях вода или другой аналогичный конденсированный растворитель может действовать как резервуар остаточного пара, ограничивая скорость вакуумирования и, возможно, даже степень вакуума.

Следовательно, время, требуемое для того, чтобы достигнуть желательного давления, сильно зависит от количества воды, находящейся в объектах, подлежащих стерилизации, как показано на фиг. 4 кривыми производительности вакуумирования. Кривая 52 показывает время вакуумирования для пустой камеры 11, в то время как кривые 58, 60 и 62 показывают производительность вакуумирования для изделий, содержащих 500 мкл, 600 мкл и 2500 мкл воды соответственно.

В представленном процессе стерилизации предпочтительным является достижение давления в камере 300 мТор в течение 20 минут. Ясно, что время вакуумирования и сушки может стать неприемлемо длинным даже для обычного количества остаточной воды, которая имеется в изделиях при проведении больничных процессов очистки.

Процесс вакуумного испарения вызывает передачу тепла между изделиями, включая конденсированную воду, и частью воды, подвергаемой испарению. Так как изделия и конденсированная вода термически изолированы (например, в вакууме), они охлаждаются при испарении в течение стадии вакуумирования 20.

Охлаждение может вызывать переход оставшейся воды в тройную точку и замораживание, таким образом далее замедляя стадию вакуумирования 20. Эта замороженная вода может быть удалена из камеры только еще более медленным процессом сублимации, которая значительно увеличивает время, требуемое для того, чтобы высушить изделия и вакуумировать камеру до требуемого давления. Следовательно, для того, чтобы вакуумировать камеру 11 в течение начальной стадии 20, может потребоваться значительный отрезок времени.

Когда достигается желаемая величина вакуума, в течение стадии 22 инжектируется реакционноспособный стерилизующий агент 13. Введение стерилизующего агента в течение стадии 22 вызывает быстрое повышение давления внутри вакуумной камеры, в предпочтительном варианте воплощения давление может повыситься до уровня приблизительно 5000 мТор или больше, как показано на фиг. 3 кривой 23.

Стадия введения может продолжаться приблизительно 6 минут. После того как стерилизующий агент инжектируется в камеру 11, ему дают возможность диффундировать полностью и равномерно по всей вакуумной камере в течение стадии 24. Эта стадия обычно продолжается приблизительно 45 минут, за это время стерилизующий агент должен, в основном, достичь равновесия внутри вакуумной камеры 11.

В конце периода диффузии блок 16 снова включает вакуумный насос 12 и открывает клапан 17 для откачки камеры 11 до вакуума приблизительно 500 мТор в течение стадии 26. Давление внутри вакуумной камеры быстро понижается до величины 500 мТор, как показано на фиг. 3 кривой 25.

Когда давление внутри камеры 11 достигает 500 мТор, блок 16 выдает команду радиочастотному генератору 14 для передачи на плазменный генератор радиочастотного сигнала. Это вызывает возникновение газовой плазмы внутри вакуумной камеры в течение стадии 28. Компоненты плазмы являются частицами дислоцировавшего реакционноспособного агента, а также молекул остаточного газа, остающегося в камере 11.

Появление плазмы стимулирует краткое повышение давления, как показывает давление немедленно после стадии 28. Плазменный генератор остается включенным в течение приблизительно 15 минут в течение стадии стерилизации 30, и плазма, которую он создает, может эффективно уничтожать любой патоген, имеющийся в вакуумной камере 11. Процесс стерилизации проводится при приблизительно постоянном давлении в 500 мТор, как показано на фиг. 3 кривой 31.

После того как процесс стерилизации завершен, камера 11 разгерметизируется через вентилятор ФОЧВЭ 15 в течение стадии вентиляции 32. Эта стадия вентиляции показана на фиг. 3 кривой 33. Конечное вакуумирование предпринимается для удаления любого остающегося стерилизующего агента, который может находиться в камере.

Вакуум приблизительно в 1 Top, как обозначено кривой 35 на фиг. 3, быстро падает. После этой стадии вакуумная камера снова разгерметизируется до атмосферного давления через вентилятор ФОЧВЭ 15, как обозначено кривой 37, и стерилизованные изделия удаляются из камеры.

Предпочтительный способ усиленной плазменной сушки согласно изобретению раскрывается и описывается со ссылками на фиг. 5 и 6. Понятно, что действие стерилизатора 10 аналогично описанному выше. Также понятно, что плазменная усиленная сушка может широко применяться дополнительно к описанной плазменной усиленной стерилизации.

После того как изделия, подлежащие стерилизации, введены в камеру 11 и камера 11 герметизирована, включают вакуумный насос 12 и клапан 17, чтобы вакуумировать камеру 11 до заданного давления, в данном случае до давления приблизительно в 700 мТор, как обозначено стадией 40 на фиг. 5. Давление в камере изменяется, как показано на фиг. 6. кривой 50.

Когда достигается желаемое давление, блок 16 управления передает команду на радиочастотный генератор 14, чтобы подвести энергию к электроду в камере 11, как обозначено стадией 42. Это вызывает образование внутри камеры 11 газовой плазмы, состоящей из остаточных частиц газа.

Ясно, что другая камера и различные конфигурации электрода, а также радиочастотные генераторы могут создавать диапазон давлений, при которых может генерироваться плазма. Кроме того, различные условия, например содержание растворителя, время процесса, температура и равновесное давление пара, будут определять условия, при которых плазменное усиление является наиболее желательным.

В представленных вариантах воплощения раскрывается передача плазменной усиленной энергии конденсированной воде, тем самым способствуя процессу испарения. В то время, как такая передача энергии служит для того, чтобы повысить температуру воды, предпочтительно, чтобы плазма не изменяла химически или физически поверхности инструментов, как это обычно наблюдается при распылении или плазмохимическом процессе.

Таким образом, плазма должна предпочтительно иметь характеристики средней энергии и импульса, достаточные для передачи тепловой энергии к конденсированной воде, при этом оставляя молекулы поверхности медицинских инструментов и молекулярные связи неповрежденными.

В представленном варианте плазма обычно генерируется при давлении в камере приблизительно 700 мТор, что при более высоких давлениях такая генерация может быть ограничена благодаря импедансу между камерой 11 и радиочастотным генератором 14. Кроме того, генерация плазмы приблизительно 700 мТор существенно минимизирует общее время процесса, требуемое для того, чтобы достигнуть давления предварительной стерилизации в 300 мТор.

Создание остаточной газовой плазмы вызывает повышение давления внутри камеры, указывая на повышенную генерацию пара, излом 52 участка кривой 51 на фиг. 6. При генерации плазмы вакуумный насос 12 остается включенным для того, чтобы далее вакуумировать камеру параллельно с периодом усиленной генерации пара, как обозначено стадией 44.

Через приблизительно 5-15 минут плазменный генератор включается - стадия 46, и вакуумирование продолжается в течение стадии 48. В этом варианте воплощения вакуумирование продолжается до тех пор, пока не достигается давление приблизительно в 300 мТор.

Второй излом 53 на кривой 51 фиг. 5 показывает, что вакуумирование продолжается с большей скоростью при гашении остаточной газовой плазмы при пониженной скорости испарения. В представленном предпочтительном варианте воплощения период, в который происходит плазменная усиленная эвакуация 44, определяется максимальным желательным временем эвакуации в 20 минут для того, чтобы достигнуть требуемого давления 300 мТор.

Ясно, что имеется большое количество вариантов способа, в котором плазменное усиленное вакуумирование 44 осуществляется в процессе стерилизации или сушки. В представленном варианте плазменное усиленное вакуумирование 44 начинается при заранее заданном давлении и может быть закончено после определенного периода времени или после достижения второго заранее заданного давления.

Зависимость давления от времени полной стерилизации при плазменной усиленной сушке представлено на фиг. 7, где стадия процесса 20 заменяется стадиями процесса 40-48. После стадий процесса вакуумирования и сушки 40-48 оставшаяся часть процесса стерилизации, в основном, подобна рассмотренным выше стадиям процесса стерилизации. Плазменная усиленная сушка удобно включается в начальную стадию вакуумирования, не требуя никакого дополнительного материала или конструкции.

Как показано на фиг. 4, плазменная усиленная сушка существенно уменьшает время, требуемое вакуумному насосу 12, чтобы уменьшить давление в камере, необходимое для работы стерилизатора 10. Кривые 54 и 56 представляют давление в камере как функцию времени во время вакуумирования для обрабатываемых инструментов с и без плазменного процесса вакуумной сушки соответственно.

На фиг. 8 представлена кривая вакуумирования после плазменного усиления 82 и без плазменного усиления 80, когда давление в камере приближается к номинальному конечному давлению приблизительно в 300 мТор. Действительно, как показано на фиг. 8, скорость вакуумирования после плазменного возбуждения - кривая 82, значительно выше, чем только при вакуумировании - кривая 80.

Сравнение этих данных указывает, что увеличение производительности, реализованное при использовании плазменной усиленной сушки, является существенным. Достижение этого результата возможно потому, что плазма, произведенная в течение стадии 42, передает энергию от радиочастотного генератора к жидкости, находящейся в камере. Энергия, переданная жидкости, помогает испарению и, следовательно процесс сушки ускоряется.

Это увеличение производительности представляет собой увеличение действенной эффективности насоса на начальных стадиях вакуумирования сушки 40-48 и приводит к более быстрому, более последовательному действию стерилизатора 10. Как обнаружено, плазменная усиленная сушка является наиболее преимущественной тогда, когда время, необходимое вакуумному насосу 12 для того, чтобы достигнуть давления в 1 Top в течение стадии 40, составляет от 5 до 9 минут.

Если это время меньше чем 5 минут, изделия в камере являются уже достаточно сухими, и плазменная усиленная сушка не может сильно ускорить процесс сушки. Если, с другой стороны, это время больше чем 9 минут, изделия в камере могут быть слишком влажны для того, чтобы их обрабатывать стерилизатором, как здесь представлено.

Величины, описанные здесь, имеют силу для специфической конфигурации данного варианта воплощения. Однако эти величины могут существенно отличаться для других конфигураций. Как было указано, практически применение плазмы при продолжительности сушки, пропорциональной влажности объектов в камере, происходит оптимальная сушка материалов, помещенных в камеру.

Однако продолжительность более 15 минут, как обнаружено, уменьшает вероятность достижения желательного давления предварительной стерилизации в 300 мТор внутри камеры 11 в пределах желательных 20 минут инициирования стадии вакуумной откачки 40.

Дополнительное преимущество настоящего изобретения заключается в том, что плазменная усиленная сушка может применяться к широкому диапазону материалов изделий, совместимых с плазменным процессом стерилизации, без заметного физического или химического повреждения. Наконец, остаточный газ или другая такая же плазма, предназначенная для усиления испарения, может подбираться, изменяя газовые частицы и приложенную радиочастотную мощность, усиливая эффективность передачи энергии к разнообразным смачивающим агентам. Это является особенно выгодным для вариантов, требующих низкотемпературную вакуумную сушку, и, кроме того, не ограничивается водными смачивающими агентами.

В то время как представленное изобретение было описано относительно использования в системе стерилизации, необходимо, конечно, понимать, что плазменная усиленная вакуумная сушка может применяться к другим системам, в которых желательно улучшить эффективность сушки для объектов в вакууме. В этом отношении изобретение может быть полезным как просто сушка, если изделия, которые нужно высушить, содержат, по меньшей мере, один миллилитр воды.