устройство для дезинфекции и стерилизации объектов (варианты)

Формула изобретения

1. Устройство для дезинфекции и стерилизации объектов, содержащее камеру для размещения объектов, источник электромагнитного излучения и устройство подачи распыленного реагента в камеру, отличающееся тем, что оно снабжено отражателем в виде параболоида вращения с входным осевым окном и зеркальным элементом со сферической отражающей поверхностью, при этом одна из стенок камеры выполнена из оптически прозрачного материала, отражатель сочленен с камерой со стороны ее прозрачной стенки, зеркальный элемент смонтирован в области фокуса вышеуказанного отражателя, источник электромагнитного излучения выполнен в виде последовательно установленных импульсного квантового генератора и коллиматора, оптически сопряженных через входное окно отражателя, сферическую поверхность зеркального элемента и отражающую поверхность отражателя с дальней от входного окна отражателя стенкой камеры.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность дальней от входного окна отражателя стенки камеры ортогональна к оси параболоида вращения.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что ось отражателя в виде параболоида вращения и оптическая ось импульсного квантового генератора с коллиматором совмещены.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено механизмом подогрева стенки камеры из оптически прозрачного материала.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что механизм подогрева прозрачной стенки камеры выполнен в виде источника теплого воздуха, а в отражателе в виде параболоида вращения предусмотрено отверстие для его подачи.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камера выполнена в виде полого цилиндра с осью, совпадающей с осью отражателя в виде параболоида вращения.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что зеркальный элемент со сферической отражающей поверхностью закреплен на стенке камеры из оптически прозрачного материала.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стенка камеры из оптически прозрачного материала выполнена откидной, с линией разъема ортогональной оси полого цилиндра камеры.

9. Устройство для дезинфекции и стерилизации объектов, содержащее камеру для размещения объектов, одна из стенок которой, по крайней мере, выполнена плоской, источник электромагнитного излучения и устройство подачи распыленного реагента в камеру, отличающееся тем, что оно снабжено зеркальной пластиной с односторонней оптической проницаемостью для диапазона волн источника электромагнитного излучения, последний выполнен в виде импульсной лампы удлиненной формы, вторая боковая стенка камеры, противоположная ее плоской стенке, выполнена желобообразной формы с внутренней отражающей поверхностью и параболическим поперечным сечением, при этом импульсная лампа установлена вдоль фокальной оси параболы желоба, а зеркальная пластина смонтирована между плоской боковой стенкой камеры и импульсной лампой и направлена оптически проницаемой стороной в сторону импульсной лампы, при этом импульсная лампа через отражающую поверхность боковой стенки камеры желобообразной формы, зеркальную пластину с односторонней оптической проницаемостью и внутреннюю поверхность плоской боковой стенки камеры оптически сопряжена с зеркальной стороной вышеуказанной пластины.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что ось импульсной лампы параллельна внутренней поверхности плоской стенки камеры.

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что зеркальная пластина с односторонней оптической проницаемостью выполнена из кварцевого стекла с фотохромным покрытием.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области дезинфекции и стерилизации объектов медицинского назначения, например хирургических и стоматологических инструментов, а также изделий, применяемых в косметических салонах и парикмахерских.

Известно устройство для стерилизации изделий, содержащее камеру для размещения изделий, включающую механизм подачи перекиси водорода, см., например, а.с. СССР №743565, МПК A 61 L 1/00.

Недостатком данного технического решения является невозможность его использования для стерилизации объектов из нетермостойких материалов.

Известно устройство для стерилизации объектов, содержащее камеру для стерилизуемых объектов, включающую устройство подачи перекиси водорода и источники УФ-излучения, см., например, пат. США №4366125, НКН 422-295.

Недостатком известного устройства является длительный цикл обработки объектов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению (прототипом) является устройство для дезинфекции и стерилизации объектов, содержащее камеру для размещения объектов, источник электромагнитного излучения и устройство подачи распыленного реагента (перекиси водорода) в камеру, см. патент РФ №2234944, МПК A 61 L 2/10, заявка №2003109474 от 07.04.2003.

Недостатком приведенного технического решения является:

- пониженная надежность и сложность конструктивного исполнения, т.к. источники излучения находятся внутри камеры и подвержены воздействию агрессивной среды (перекиси водорода и продуктов его распада), что требует специальной защиты излучателей, особенно в местах контакта при подводе высокого напряжения;

- пониженное удобство эксплуатации, связанное с повышенными требованиями к оператору при загрузке камеры, во избежании повреждения или разрушения излучателей;

Технический результат от использования предлагаемых технических решений заключается в повышении надежности и повышении удобства эксплуатации устройства для реализации предлагаемого способа дезинфекции и стерилизации объектов.

В соответствии с предлагаемыми техническими решением указанный технический результат достигается тем, что устройство для дезинфекции и стерилизации объектов, содержащее камеру для размещения объектов, источник электромагнитного излучения и устройство подачи распыленного реагента в камеру, дополнительно содержит отражатель в виде параболоида вращения с входным осевым окном и зеркальный элементом со сферической отражающей поверхностью, при этом одна из стенок камеры выполнена из оптически прозрачного материала, отражатель сочленен с камерой со стороны ее прозрачной стенки, зеркальный элемент смонтирован в области фокуса вышеуказанного отражателя, источник электромагнитного излучения выполнен в виде последовательно установленных импульсного квантового генератора и коллиматора, оптически сопряженных через входное окно отражателя, сферическую поверхность зеркального элемента и отражающую поверхность отражателя с дальней от входного окна отражателя стенкой камеры.

Кроме того, внутренняя поверхность дальней от входного окна отражателя стенки камеры ортогональна к оси параболоида вращения.

Кроме того, ось отражателя в виде параболоида вращения и оптическая ось импульсного квантового генератора с коллиматором совмещены.

Кроме того, устройство снабжено механизмом подогрева стенки камеры из оптически прозрачного материала.

Кроме того, механизм подогрева прозрачной стенки камеры выполнен в виде источника теплого воздуха, а в отражателе в виде параболоида вращения предусмотрено отверстие для его подачи.

Кроме того, камера выполнена в виде полого цилиндра, с осью, совмещенной с осью отражателя в виде параболоида вращения.

Кроме того, зеркальный элемент со сферической отражающей поверхностью закреплен на стенке камеры из оптически прозрачного материала.

Кроме того, стенка камеры из оптически прозрачного материала выполнена откидной, с линией разъема ортогональной оси полого цилиндра камеры.

По варианту исполнения устройство для дезинфекции и стерилизации объектов, содержащее камеру для размещения объектов, одна из стенок которой, по крайней мере, выполнена плоской, источник электромагнитного излучения и устройство подачи распыленного реагента в камеру, снабжено зеркальной пластиной с односторонней оптической проницаемостью для диапазона волн источника электромагнитного излучения, последний выполнен в виде импульсной лампы удлиненной формы, вторая боковая стенка камеры, противоположная ее плоской стенке, выполнена желобообразной формы с внутренней отражающей поверхностью и параболическим поперечным сечением, импульсная лампа установлена вдоль фокальной оси параболы желоба, а зеркальная пластина смонтирована между плоской боковой стенкой камеры и импульсной лампой и направлена оптически проницаемой стороной в сторону импульсной лампы, при этом импульсная лампа через отражающую поверхность боковой стенки камеры желобообразной формы, зеркальную пластину с односторонней оптической проницаемостью и внутреннюю поверхность плоской боковой стенки камеры оптически сопряжена с зеркальной стороной вышеуказанной пластины.

Кроме того, ось импульсной лампы параллельна внутренней поверхности плоской стенки камеры.

Кроме того, зеркальная пластина с односторонней оптической проницаемостью выполнена из кварцевого стекла с фотохромным покрытием.

На фиг.1 представлено устройство для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 и 3 - вариант исполнения устройства.

Устройство, изображенное на фиг.1, содержит камеру 1 в виде полого цилиндра для размещения на оптически прозрачных лотках 2 обрабатываемых объектов (в графических материалах условно не показано). Одна из торцевых стенок 3 камеры 1 выполнена плоской с внутренним зеркальным покрытием, а другая - из оптически прозрачного материала, например, в виде пластины 4 из кварцевого стекла. Со стороны прозрачной стенки (пластины 4) камеры 1 закреплен отражатель 5 в виде параболоида вращения с осевым входным окном 6, при этом ось параболоида и полого цилиндра камеры 1 совмещены и ортогональны внутренней поверхности стенки 3. Устройство также содержит зеркальный элемент 7 со сферической отражающей поверхностью, смонтированный в области фокуса-F отражателя 5, закрепленный на пластине 4 (например, с помощью клеящего вещества), и источник электромагнитного излучения, выполненный, например, в виде импульсного квантового генератора 8 (генератор может быть также выполнен и непрерывного действия УФ-диапазона с регулируемой длинной волны формируемого излучения) и коллиматора 9, расположенных вдоль оси отражателя 5, причем генератор 8 с коллиматором 9 через окно 6, зеркальный элемент 7 и отражающую поверхность отражателя 5 через пластину 4 оптически сопряжены с зеркальной поверхностью стенки 3. Для исключения "запотевания" прозрачной стенки камеры 1 в отражателе 5 могут быть предусмотрены входной 10 и выходной 11 каналы для подогрева платины 4, путем прокачки теплого воздуха. Для облегчения обслуживания устройства прозрачная стенка может быть выполнена откидной с линией разъема 12, ортогональной оси цилиндра камеры 1.

Реализация способа согласно фиг.1 осуществляется следующим образом.

В камеру 1 на сетчатых лотках 2 через дверцу со стороны стенки 3 загружают обрабатываемые объекты (в графических материалах условно не показаны). Затем в камеру 1 подается (однократно или несколько раз) распыленный реагент (аэрозоль перекиси водорода 14), например, с помощью форсунок (в графических материалах условно не показаны). Одновременно с началом подачи аэрозоля с лазера 8 через коллиматор 9 и окно 6 на зеркальный сферический элемент 7 подается один или серия электромагнитных импульсов с повышенной плотностью мощности УФ-диапазона. Отражаясь от элемента 7, излучение подается на параболический отражатель 5 и далее в виде параллельных субпучков через пластину 4 на внутреннюю поверхность стенки 3, за счет чего формируются встречно направленные световые потоки с параллельными субпучками 13 и убывающей интенсивностью во времени (время убывания интенсивности излучения до нуля зависит от оптических характеристик элементов конструкции). Сформированные потоки воздействуют на аэрозоль и создают биологически активные агенты (см., например, пат. РФ№2234944). Инициированный аэрозоль оседает на поверхности обрабатываемых объектов, осуществляя их антисептическую обработку совместно с УФ-излучением. Необходимо отметить, что при изготовлении стенок камеры 1 из стали марки 12Х18Н9(10)Т с зеркально-диффузной внутренней поверхностью (с диффузной компонентной порядка 25-30%) за счет эффективного рассеяния светового излучения происходит всесторонняя обработка объектов, а с одновременным воздействием ультразвуком обеспечивается проникновение биологически активных агентов в места соприкосновения обрабатываемых объектов с сетчатыми лотками 2. В результате проделанных операций, за счет многократного переотражения световых пучков, в камере 1 происходит ионизация реагента с образованием гидроксильных групп и озона, обладающих высокими бактерицидными свойствами, осуществляющих стерилизацию обрабатываемых объектов. Для повышения коэффициента пропускания пластины 4, последнюю можно предварительно подогреть с помощью горячего воздуха, подаваемого через входной канал 10.

Вариант исполнения устройства, изображенного на фиг.2 и 3 содержит камеру 15, стенка 16 которой выполнена плоской с внутренней отражающей поверхностью. Стенка 17 камеры 15, противоположная стенки 16, выполнена желобообразной формы, параболического поперечного сечения и с внутренним зеркальным покрытием. Вдоль фокальной оси F стенки 17 параллельно стенке 16 установлена импульсная лампа 18 УФ-излучения, имеющая удлиненную (цилиндрическую) форму. Между лампой 18 и стенкой 16 размещена зеркальная пластина 19 с односторонней оптической проницаемостью для диапазона волн электромагнитного излучения лампы 18 (выполненная, например, из кварцевого стекла с фотохромным покрытием), разделяющая камеру 15 на два герметичных отсека (оптически проницаемая сторона пластины 19 находится со стороны лампы 18). Импульсная лампа 18 через отражающую поверхность стенки 17, пластину 19 (со стороны ее проницаемой стороны) и внутреннюю поверхность стенки 16 оптически сопряжена с зеркальной стороной пластины 19.

Реализация способа по приведенной схеме осуществляется следующим образом.

В камеру 15 на сетчатых лотках 20 через дверцу со стороны стенки 16 загружают обрабатываемые объекты (в графических материалах условно не показаны). Затем в камеру 15 подается (однократно или несколько раз) распыленный реагент (аэрозоль перекиси водорода 21), например, с помощью форсунок (в графических материалах условно не показаны). Одновременно с началом подачи аэрозоля лампой 18 формируют один или серию электромагнитных импульсов с повышенной плотностью мощности УФ-диапазона, радиальные пучки которых, отражаясь от стенки 17, пройдя пластину 19, преобразуются в последовательность встречно направленных потоков (с субпучками 22) электромагнитного излучения с убывающей во времени интенсивностью, осуществляя обработку объектов, аналогично обработке, описанной выше (в устройстве по фиг.1).

Из вышеприведенного следует, что предложенные технические решения имеют преимущества по сравнению с известными, а именно за счет размещения источников электромагнитного излучения вне агрессивной среды повышается надежность устройства для реализации способа, упрощается конструктивное исполнение узлов подвода высокого напряжения, улучшаются условия эксплуатации.

Следовательно, предложенные технические решения при использовании дают технический результат - повышают технико-эксплуатационные характеристики.

По материалам заявки на предприятии в настоящее время изготовлены макеты устройств, испытания которых подтвердили достижение вышеуказанного технического результата.