本实用新型公开了一种杀菌效果好，生产能力及空间利用率高的塑料瓶盖杀菌装置，适用于饮料及药品灌装生产线。该装置主要包括浸泡杀菌室、无菌水喷淋室和无菌空气喷冲室；塑料瓶盖进入浸泡杀菌室内的阿基米德螺旋线型的瓶盖通道浸泡杀菌；再进入斜升瓶盖通道提升并翻转；随后瓶盖进入直线型瓶盖通道，顺序进入无菌水喷淋室和无菌空气喷冲室，依次接受无菌水喷淋和无菌空气的喷冲。浸泡杀菌室内喷头为瓶盖前行、斜升、翻转提供动力；无菌水和无菌空气喷冲室的喷头对瓶盖进行残留杀菌液的冲洗和喷扫并提供前进动力。经对杀菌后瓶盖检测，杀菌效果达到6D(log6)，消毒液残留量≤0.5ppm。均符合无菌冷灌装对瓶盖的杀菌要求。