CN101156955B - 非平衡等离子体式喷雾杀菌消毒剂发生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非平衡等离子体式喷雾杀菌消毒剂发生装置，该装置包括主机和等离子体喷头。主机包括机壳、高压变压器、水泵、流量计等；等离子体喷头包括绝缘体外罩、刀形金属电极、水气雾化喷嘴等。利用等离子体喷头内金属电极间的高压电位差在电极之间最小距离处形成击穿放电电弧，击穿放电电弧在雾化喷嘴产生的水气混合物驱动下，快速沿着电极表面向下游滑动并在电极表面形成脉冲式滑动弧放电非平衡等离子体，从而产生包含过氧化氢、臭氧、氢氧自由基、氧自由基等氧化性粒子的水气混合物，该水气混合物从绝缘体外罩喷射出形成水气喷雾杀菌消毒剂。
Description
技术领域
本发明涉及杀菌消毒剂发生装置，尤其涉及一种非平衡等离子体式喷雾杀菌消毒剂发生装置。
背景技术
现实生活中，需要杀菌消毒的场合很多，例如公共场所、家庭、医院等的环境、器具、物品杀菌消毒，在垃圾存放处的消毒灭菌和除臭等等。传统的杀菌消毒技术多是通过采用蒸汽高温灭菌、二氧化氯、杀菌消毒液、紫外线及臭氧等杀菌消毒，蒸汽高温灭菌局限性大；二氧化氯具有对人的毒性危害及其腐蚀性对金属的损害；紫外线属低效率消毒方法，需较近距离和较长时间方可杀菌；而其中含过氧化氢消毒液、臭氧为公认的比较好的两种方法。专利CN1447701公开了一种对包装容器进行消毒的设备，其中使用了过氧化氢和含有一种运载气体的气体混合物；专利CN1213951公开了一种主要用于医疗器械在半小时以内消毒的低气味、室温快速消毒剂，该组合物含有发生反应及协同作用的过氧化氢和大约1-30％(重量)水溶性有机酸或盐；专利CN2780200公开了一种多用途便携臭氧杀菌消毒装置；专利CN1537638公开了一种臭氧水空气清洗消毒机，采用空压机将空气、臭氧混合，进行初级消毒后，压入在洗涤桶底部的喷气管排，使之呈雾状射流冲激入水，进行臭氧水洗涤消毒。新的消毒方法一等离子体消毒技术凭借其快速、清洁、无毒的优越性，正逐步被人们所接受，其主要原理是利用等离子体发生装置产生原子氧、自由基等活性物质，与细菌体内蛋白质和核酸发生反应，扰乱微生物的生存功能。专利CN1578680公开了一种杀菌和去污体系，其中非热等离子体放电装置位于悬浮介质(例如过滤器、静电沉淀器、碳床)的上游，当暴露于污染物或不希望的颗粒物时，等离子体产生的活性杀菌物质能够使受污染液体流中和/或物体上的所述物质灭活或减少。
发明内容
本发明的目的在于：集过氧化氢、臭氧和等离子体自由基多重杀菌消毒作用为一体，提供一种含过氧化氢、臭氧、氢氧自由基、氧自由基等氧化性粒子的非等离子体式水气喷雾杀菌消毒剂发生装置。
上述目的是由下述技术方案实现的：
一种非平衡等离子体式水气喷雾杀菌消毒剂发生装置包括主机和等离子体喷头组成。其特征是主机和等离子体喷头之间通过导水管、管气导、高压电缆相连接。主机包括机壳、高压变压器、散热风扇、水泵、气体流量计、液体流量计及用于连接的电线和导管等；机壳上配有排风窗口、电源输入和接地线平台、电源开关和电源输出指示平台、氧气源输入接口和水源输入接口平台、导气管接口和导水管接口平台、高压输出接线端等；等离子体喷头包括绝缘体外罩、手柄、导气管接口、导水管接口、高压输入接线端、水气雾化喷嘴、刀形金属电极等。
所述的高压变压器，为具有升压和限流功能的变压器，输出的电压为2-10kV。
所述的绝缘体外罩、手柄采用聚四氟乙烯或尼龙等绝缘材料制作。
所述的刀形金属电极至少为2个，两电极之间的最小距离在1-3mm范围内；制作电极的材料可选用不锈钢和铝等。
本发明可广泛应用于公共场所、家庭、医院等场合的环境和器具杀菌消毒，垃圾存放处的消毒灭菌和除臭等等。
本发明所述的喷雾杀菌消毒剂发生装置产生水气喷雾杀菌消毒剂的工作原理是：
1)首先接通主机氧气和水源，并调节好流量；氧气流和水通过导管进入雾化喷嘴，在其作用下产生水气混合物流体；
2)接通主机电源，设定高压变压器的高压端输出电压，利用等离子体喷头内金属电极间的电位差在电极之间最小距离处形成击穿放电电弧，击穿放电电弧在水气混合物的驱动下，快速沿着电极表面向下游滑动，并在电弧达到一定长度后熄灭，与此同时，电弧又在电极间的最小距离处点燃，并重复上述过程，形成脉冲式滑动弧放电非平衡等离子体，从而产生包含过氧化氢、臭氧、氢氧自由基、氧自由基等氧化性粒子的水气混合物，该水气混合物从绝缘体外罩喷射出形成水气喷雾杀菌消毒剂。
本发明具有如下技术特点：
1)小型、便携，可随用随制，操作简便，避免了运输、储存和保管的麻烦；
2)所制的含过氧化氢、臭氧、氢氧自由基、氧自由基等氧化性粒子水气喷雾是一种高效的杀菌消毒剂，毒性低，价格低廉，使用方便；
3)在杀菌消毒过程中不存在死角，过氧化氢、臭氧一定时间后会自行分解，不留下任何二次污染。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为氧气-水滑动弧放电发射光谱
图1中：1主机，2等离子体喷头，3导水管，4导气管，5高压电缆，6机壳，7高压变压器，8散热风扇，9水泵，10气体流量计，11液体流量计，12电源输入和接地线平台，13排风窗口，14电源开关和电源输出指示平台，15氧气源输入接口和水源输入接口平台，16导气管接口和导水管接口平台，17高压输出接线端，18绝缘体外罩，19手柄，20导气管接口，21导水管接口，22高压输入接线端，23水气雾化喷嘴，24刀形金属电极，25滑动弧放电，26气水喷雾。
具体实施方式
如附图1所示，本发明包括主机1和等离子体喷头2组成。主机1和等离子体喷头2之间通过导水管3、导气管4、高压电缆5相连接。主机包括机壳6、高压变压器7、散热风扇8、水泵9、气体流量计10、液体流量计11及用于连接的电线和导管等；机壳上配电源输入和接地线平台12，有排风窗口13、电源开关和电源输出指示平台14、氧气源输入接口和水源输入接口平台15、导气管接口和导水管接口平台16、高压输出接线端17等；等离子体喷头2包括绝缘体外罩18、手柄19、导气管接口20、导水管接口21、高压输入接线端22、水气雾化喷嘴23、刀形金属电极24等。接通主机1电源，设定高压变压器的高压端输出电压在等离子体喷头2内金属电极24间形成电位差，并在电极间最小距离处形成击穿放电电弧，击穿放电电弧在水气混合物的驱动下，快速沿着电极表面向下游滑动，形成脉冲式滑动弧放电25，从而产生包含过氧化氢、臭氧、氢氧自由基、氧自由基等氧化性粒子的水气喷雾26，该水气混合物从绝缘体外罩喷射出形成水气喷雾杀菌消毒剂。
本发明的应用实例如下，方法的工艺条件是：10kV电压，频率50Hz；刀形电极长100mm，宽25mm，厚2.5mm；水气雾化喷嘴喷口直径1mm；氧气流量800L/h ；用水选用自来水，流量2.4L/h。其放电的发射光谱如附图2，产生氢氧自由基密度为(7±2)×1018m-3。放电产生喷雾中过氧化氢浓度为20-50mg/L，臭氧浓度为0.5-1.2mg/L。
Claims (3)
1.一种非平衡等离子体式喷雾杀菌消毒剂发生装置，包括主机(1)和等离子体喷头(2)组成，其特征在于：主机和等离子体喷头之间通过导水管(3)、管气导(4)和高压电缆(5)相连接；主机包括机壳(6)、高压变压器(7)、散热风扇(8)、水泵(9)、气体流量计(10)、液体流量计(11)；机壳上配有排风窗口(13)、电源输入和接地线平台(12)、电源开关和电源输出指示平台(14)、氧气源输入接口和水源输入接口平台(15)、导气管接口和导水管接口平台(16)与高压输出接线端(17)；等离子体喷头(2)包括绝缘体外罩(18)、手柄(19)、导气管接口(20)、导水管接口(21)、高压输入接线端(22)、水气雾化喷嘴(23)和刀形金属电极(24)；刀形金属电极(24)至少为2个，两电极之间的最小距离在1-3mm范围内，制作电极的材料选用不锈钢和铝。
2.根据权利要求1所述的非平衡等离子体式喷雾杀菌消毒剂发生装置，其特征在于：所述的高压变压器(7)为具有升压和限流功能的变压器，输出的电压为2-10kV。
3.根据权利要求1所述的非平衡等离子体式喷雾杀菌消毒剂发生装置，其特征在于：所述的绝缘体外罩(18)和手柄(19)采用聚四氟乙烯或尼龙绝缘材料制作。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100519 Termination date: 20111121 |