CN111096081B - 等离子体处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种等离子体处理，其用于实施介电阻挡等离子体放电的设备，所述等离子体处理设备包括一具有处理侧(5)的电极单元(1)和一供给单元(10)，电极单元(1)能够与所述供给单元机械连接并且电接触，以便被供给用于产生等离子体所需的供给电压，其中，电极单元(1)具有电极组件，所述电极组件至少朝所述处理侧(5)通过面状的电介质(2)屏蔽，能够通过如下方式使用具有同一个供给单元(10)的不同的电极单元(1)：电极单元(1)具有编码，并且供给单元(10)具有用于所述编码的识别装置，并且所述识别装置与控制装置连接，所述控制装置根据识别出的编码来控制用于产生等离子体的供给电压。

Description

等离子体处理设备

技术领域

本发明涉及一种用于实施对表面的介电阻挡等离子体处理的等离子体处理设备，其包括具有处理侧的电极单元和供给单元，所述电极单元能够与供给单元机械连接并且电接触，以便被供给用于产生等离子体所需的供给电压，其中，所述电极单元具有电极组件，所述电极组件至少朝所述处理侧通过面状的电介质屏蔽。

背景技术

由DE 10 2014 013 716 A1公知了这种等离子体处理设备。电极单元在此构造为具有面状的电极组件和面状的电介质的平面单元。在此，材料可以这样选择，以使得能放置到伤口表面或皮肤表面上的电极单元可以柔性地适配表面。在此，电极单元设置有延续部，不仅电极组件而且电介质在所述延续部中延伸。电极单元的延续部能够插入到供给单元的接收部中，并且在那里可以通过杠杆夹紧机构被机械地保持。在此，电极组件同时与供给单元电接触。在此，供给单元包含高压级，所述高压级由所提供的电网电压规律地以高压交替脉冲序列的形式产生电介质阻碍的等离子体处理所需的高压。

在公知的处理装置中，电极单元能够可更换地与供给单元连接，因为电极单元设置用于一次性使用。这具有的优点是，电极单元可以无菌地生产和包装，并且在使用电极单元之前或之后不需要消毒措施。

发明内容

本发明的任务在于，构造一种已知类型的等离子体处理设备，以使得该等离子体处理设备可以用于更广泛的应用领域并且易于操纵。

为了解决该任务，开头提及的类型的等离子体处理设备的特征在于，电极单元具有编码，并且供给单元具有用于所述编码的识别装置，并且识别装置根据识别的编码来控制供给电压。

本发明基于的构思是，通过供给单元和电极单元之间能松开的连接而实现的电极单元的可更换性原则上实现同一个供给单元与不同的电极单元一起使用。特别是可以在伤口护理中使用不同尺寸的电极单元，以便通过介电阻挡等离子体来处理不同尺寸的伤口表面，并且由此减少伤口表面中的细菌并通过刺激伤口区域中的微循环促进愈合。然而如果将不同尺寸的电极单元与供给单元连接，则出现的问题是，尽管不同尺寸的电极单元需要不同大小的能量供应，但是供给单元产生具有恒定能量含量的电压脉冲。现在通过根据本发明对电极单元编码可以实现，将不同尺寸的电极单元与供给单元连接，并且给电极单元供应与其尺寸相匹配的能量。

以相同的方式能实现，当一个电极单元设置和构造用于伤口护理，而一个另外的电极单元设置和构造用于皮肤表面的美容处理时，则基于对电极单元的编码使得由供给单元供应的电压与电极单元相匹配。以所述方式可以通过供给单元给相应的电极单元提供适合的处理程序。因此可能的是，根据本发明的编码不仅实施用于不同的电极尺寸，而且实施用于不同构造的电极，该电极例如通过电极单元的处理侧的不同的实施方案而匹配用于特定的应用情况。

此外可能的是，如同由DE 10 2015 111 401 B3或DE 10 2013 019 057 A1已知的那样，使供应给电极单元的高压与在处理侧上是否布置皮肤护理的或治疗的物质的情况相匹配。以相同的方式也可以考虑通过电介质中的绝缘通道进行液体或气体物质的可能的供应(参见DE 10 2014 013 716 A1)。

根据本发明的编码能够以多种方式形成在电极单元上。在一个实施方式中，电极单元具有延续部，所述延续部能够插入到供给单元的例如狭槽状的接收部中并且承载编码。在此可以通过延续部的构型实现机械连接、电接触和编码的传输。

在所述编码的一个机械构型中，所述编码可以具有并排布置的凸起的形式，并且识别装置可以构造有能通过所述凸起操纵的翻转开关。在所述实施方式中，当翻转开关设计用于切换供给单元中的供给电压时，对编码的识别和对供给电压相应的控制可以通过所述翻转开关实现。

替换地，所述凸起也可以在未供应电流的情况下被分析，其方式是，所述凸起例如在供给单元中作用于压电元件并且由此将编码转换成电压信号。

在一个另外的实施方式中，编码以光学形式构造并且能够通过供给单元中的光学检测装置来识别。在这种情况中，识别装置需要供电。

这同样是下述情况，电极单元为了编码而包含应答器，所述应答器能够借助供给单元的识别装置来无线查询。为了确保识别装置也实际上仅仅识别与供给单元机械连接和电连接的电极单元，可以在供给单元中设置探测器，所述探测器在供给单元和电极单元之间建立连接时生成用于识别装置的查询信号。由此确保，只有当电极单元与供给单元连接时才进行查询。

一种另外的用于识别编码和控制供给电压的可能性是，编码借助电极单元中的至少一个永磁体实现，当所述电极单元与电源单元连接时，通过所述永磁体能够操纵供给单元的至少一个开关。

显而易见的是，当在此建立了接触可靠的电连接和不会无意松开的机械连接时，则电极单元与供给单元的连接能够以本领域技术人员已知的任何方式进行。因此，本发明不受限于电极单元和/或供给单元的特定的结构构型。

供给单元可以借助电缆与通常的电源连接。也可能的是，已经给供给单元供应高电压，该高电压在供给单元中接着仅仅相应于编码被改变。此外重要的是，电源单元也可以设计为自给自足的，其方式是，供给单元由电池电压产生所需的高压信号。电池在此符合目的要求地布置在供给单元本身中。

附图说明

下面根据不受限的实施例详细地说明本发明。附图中：

图1a)示出供给单元的一个实施例的水平截面图和电极单元的俯视图；

图1b)示出供给单元的沿着图1a)的直线A-A的竖直截面图和电极单元的侧视图；

图1c)示出供给单元和电极单元的俯视图，其分别处于未连接的状态中；

图2a)至2c)示出根据图1a)至1c)的、然而在供给单元和电极单元的连接状态中的视图；

图3a)至3c)示出根据图1a)至1c)的、仅有在静止状态中的供给单元的视图；

图4a)和4b)示出根据图1的实施例的在供给单元与电极单元未连接的状态中的电子器件的示意图；

图5a)和5b)示出根据图4的相应的、在电极单元与供给单元连接的状态中的视图；

图6示出用于说明在电极单元与供给单元连接的状态中的翻转开关位置的横截面图；

图7a)和7b)示出在电极单元与供给单元未连接的状态中的、在磁操纵微型开关的情况下的第二实施例的截面图；

图8a)和8b)示出根据图7的在电极单元与供给单元连接的状态中的视图；

图9示出根据图6的第二实施例的截面图；

图10a)和10b)示出在供给单元与电极单元未连接的状态中的、具有光学识别装置的第三实施例的视图；

图11示出根据图10的在供给单元与电极单元连接的状态中的视图。

具体实施方式

在图1至3中首先示出第一实施方式的机械结构特征。图1示出面状地构造的电极单元1。在附图中仅仅示出电介质2，在所述电介质中在表面上分布有通孔3，在将电极单元1用作伤口敷料的情况下通过所述通孔能够吸走伤口分泌物或者在其他处理情况中将气体或液体引导到皮肤表面上。电介质2具有薄的柔性的延续部4，所述延续部在电极单元1的处理侧5上粘性地设计，以便由此根据膏药的类型将电极单元1固定在人体的皮肤上。因为电极单元1仅仅以视图示出并且电介质2全面地包围电极组件，所以在图1至图3中未示出电极组件。

电极单元1、即具有嵌入所述电极单元中的电极组件的电介质2面状地构造。因此，电极单元具有大的处理侧和大的对置的上侧7，所述处理侧和上侧的尺寸大于高度、即处理侧5和上侧7之间的间距。优选地，电介质2和嵌入其中的电极的材料是柔性的，从而电极单元1可以适配不规则的皮肤表面。

电介质2和嵌入其中的电极组件延伸到延续部6中。在上侧在延续部6的自由端部上示出两个接片状的凸起8，所述凸起占据延续部6的宽度的大约三分之二。由此在延续部6的宽度上可以布置三个所述的凸起8。存在凸起相应于数字“1”，而没有凸起则相应于数字“0”。众所周知，通过三比特可以实现2³＝8个不同的编码。在许多情况下，不需要这种数量的编码可能性，从而在个别情况下也可以使用仅仅两个凸起(四个不同的编码)或者仅仅一个凸出(两个不同的编码)。当然，如果认为必要，也可以增加凸起8的数量。

电介质2优选地由可浇注或可注射成型的塑料构成。嵌入式电极可以是柔性金属箔，然而也可以是设有导电附加物的塑料薄层。优选地，电介质2和嵌入的电极的材料是相同类型的，例如两者都是硅树脂。

在所示的实施例中，凸起8以斜坡的形式构造，所述凸起的功能在下文中详细地说明。

电极单元1能够与供给单元10连接。所述连接通过延续部6实现，为了接收所述延续部，供给单元10在壳体12中具有狭槽状的接收部11。狭槽状的接收部11可以借助双臂的操纵杆13封闭或开启。双臂的操纵杆13可转动地支承在被支承在壳体12中的旋转轴14上。操纵杆的前端部15弯曲地构造以封闭狭槽状的接收部11并且构成两个在延续部6的插入方向上前后相继地布置的封闭接片16，16'。带槽的键表面18位于双臂的杆13的另一个臂的后端部17上，通过所述键表面将操纵杆13以其后端部17抵抗复位弹簧19的力地压入壳体中。在图1b)中示出所述压入位置。在这个位置中，狭槽状的接收部11被打开并且实现推入电极单元1的延续部6。

由在基本上在旋转轴14的宽度上延伸的操纵杆遮盖地，三个翻转杠杆20可转动地支承在同一个的旋转轴14上，所述三个翻转杠杆的宽度相应于凸起8的宽度。所述翻转杠杆20也构造为双臂杠杆并且在其前端部21处具有弯曲部22，所述弯曲部可以作为感应杆在斜坡状的凸起8上滑动。

双臂的翻转杠杆20的、构成旋转轴14另一侧的后端部23的另一个臂借助弹簧24支撑在壳体12上，通过所述弹簧将前端部21在狭槽状的接收部11的闭合方向上预加应力。翻转杠杆20的后端部23通过凸缘25贴靠在翻转杠杆13的下侧上，从而在按压到键表面18上时使所述翻转杠杆随着操纵杆13摆动。

翻转杠杆20的后端部23还作用于壳体12内部的电路板27上的、对应于该翻转杠杆的开关26。

狭槽状的接收部11形成插入通道，在所述插入通道的底部上具有触点凸起部，所述触点凸起部与在延续部6的下侧上相应的对向触点相互作用。延续部6在其下侧上具有相应的对向触点，所述延续部在插入状态中用于使电极单元1与供给单元10电接触。触点凸起部28在图1中未示出地与供给单元10的电子部件连接。

图2示出电极单元1插入到供给单元10中的状态。特别是在图2a)中可以看到，复位弹簧19将操纵杆13压向延续部6，其中，前封闭接片16与斜坡状的凸起8后咬合。附加地，另外的封闭接片16'压到凸起8的上侧上并且由此确保锁定。

图2b)此外示出，在凸起8存在的地方，对应的翻转杠杆20在前端部处抵抗弹簧24的复位力被挤压，从而使翻转杠杆20的后端部23操纵对应的开关26。在所述实施方式中存在的三个开关26由此将用作编码的凸起8的存在转换为相应的电开关信号。

图3a)至3c)示出供给单元10的静止位置，在所述静止位置中，复位弹簧19将操纵杆13压入到完全封闭狭槽状的接收部11的位置上，并且翻转杠杆20的前端部同样通过弹簧14被压向狭槽状接收部11的底部。在此可以看到，通过按压到操纵杆13的键表面18上不仅使操纵杆13转动，而且也通过凸缘25使三个翻转杠杆20转动。

图4至图6示出第一实施例，其具有示意性的电子器件。图4a)中的根据图4b)中的剖割线FF的竖直截面图和相应于图4a)中的剖割线的水平截面BB可以看到，由两个面状的电极29，29'构成的电极组件构造在电极单元中，其中，电极29，29'彼此镜像对称地构造。这两个电极通过由电介质2构成的中间的绝缘接片30彼此分开，所述中间的绝缘接片延伸到延续部6中。电极29，29'以相同的方式延伸到延续部6中，并且接触条31，31'在那里构造在绝缘接片30两侧。

图4b)可以看到，在延续部6的端部上在延续部6的下侧上在接触条31，31'的区域中缺少电介质2的材料并且形成槽状的凹口32，在所述凹口中接触条31，31'可自由地接近。槽状的凹口32构造为使得当电极单元1插入到供给单元10中时触点凸起部28伸入到所述凹口中。在插入运动结束时，触点凸起部28接触对应的接触条31，31'，由此建立供给单元10和电极单元1之间的电连接。

供给单元4的电部件包含电池33，从而根据这个实施例的供给单元10自给自足地工作，也就是说，不需要用于供给电压的供电线。用于产生中间电压的电路板34与电池33连接。在表示IC电路的控制装置35中，电池直流电压被斩波并且转换成电压脉冲。所述电压脉冲输入两个线圈36，36'中，以使得在所述线圈中产生高压脉冲。由于振荡过程，高压脉冲可能包含具有减小的振幅的多次振荡。由线圈36，36'产生的高压脉冲是反相的，从而得出所述高压脉冲的瞬时振幅的总和始终为零。在此，“零”是参考电势、例如接地电势。

反相的高压脉冲到达两个触点凸起部28，从而分别给这两个电极29，29'提供彼此反相的并且大小相等的高压脉冲。通过所述脉冲在电极29，29'下方形成相应的等离子体场。

在根据图4a)的水平截面图中还可以看到，电极29，29’在电介质2的通孔3周围同样具有凹口37，然而所述凹口大于通孔3，从而在通孔3的区域中在凹口37中以电介质2的材料限定通孔3的边界。以所述方式避免流体与电极29，29’直接接触。此外可以看到，电介质2在处理侧5在电极29，29’的面状区域中形成由接片38限界的腔39，所述腔朝向处理侧敞开，所述腔水平地通过接片38并且在上侧通过电介质2限界。接片38可以是相同高度的相交的接片，从而形成矩形或方形的腔39。腔39是电介质2的处理侧5的结构，通过所述结构确保在处理侧5上通过电极在空气空腔中可以产生用于处理的等离子体。借助腔39实现的结构可以理解为仅仅示例性的，因为另外的结构也可以是适合的，例如为凸起部，所述凸起部指向待处理的表面并且以其上侧贴靠在要处理的表面上并且在它们之间形成用于等离子体的空气空腔。

图5a)和5b)示出在彼此连接状态中的电极单元1和供给单元10。这个状态在机械方面根据图2已经被说明。图5b)示出(仅仅一半剖割地示出的)触点凸起部28如何与在延续部6的下侧上的凹口32(见图4b)配合并且由此直接与电极29的接触条31接触。

根据图6的供给单元10在线圈36，36'的区域中的高度截面图示出由凸起8构成的编码和由所述凸起操纵或未操纵的翻转杠杆20。图6还可以看到对应的线圈36，36'和对应的触点凸起部28之间的适用于高压的连接线40，40'。触点凸起部28接触对应的电极29，29’的接触条31，31'，从而在线圈36，36'中产生的高压脉冲反相地传输给电极29，29’。

图7和8中所示的第二实施例在结构上基本上相应于第一实施例并且与其的区别之处仅仅在于，磁编码设置在延续部6的端部上。第一实施例的凸起8通过两个小的永磁体41的布置替代，这两个永磁体在仅仅在前部中示出的供给单元10中对应于微型开关42。在所示的实施例中设置三个微型开关42，所述微型开关可以由一个、两个或三个永磁体41操纵。由此，永磁体41的数量和位置实现编码。

图8示出电极单元1与供给单元10的连接状态。图9的高度截面图示出微型开关42的、相应于根据图6的编码的位置，其中两个微型开关被永磁体41吸引到接通位置上，而一个微型开关42被保持在由弹簧加载的静止位置上，因为在延续部6中没有为这个微型开关布置永磁体41。

在图10和11中以相同方式示出的第三实施例中，光学编码43位于延续部6的前端部上，并且具有相应的扫描位置的相应的光学读取装置44位于供给单元中，当根据图11的电极单元插入到供给单元10中时，所述扫描位置相应于光学编码43的位置。光学读取装置44例如将涂黑的面识别为“1”信号，而将未涂黑的面识别为“0”信号。在一个变体中，替代所述光学编码，延续部6也可以设置有条形码，并且供给单元10可以具有条形码读取器。条形码本身则可以包含关于电极装置1的处理面的尺寸的信息。

显而易见的是，在本发明的范围内可以实现任何其他的光学的或者另外的编码。

Claims (8)

1.一种等离子体处理设备，其用于实施介电阻挡等离子体放电，所述等离子体处理设备包括至少一个具有处理侧(5)的电极单元(1)和一供给单元(10)，所述至少一个电极单元(1)能够与所述供给单元机械连接并且电接触，以便被供给用于产生等离子体所需的供给电压，其中，所述电极单元(1)具有电极组件，所述电极组件至少朝所述处理侧(5)通过面状的电介质(2)屏蔽，其特征在于，包括至少两个不同尺寸的电极单元(1)，所述不同尺寸的电极单元(1)具有用于其尺寸的编码，并且所述供给单元(10)具有用于所述编码的识别装置，所述识别装置与控制装置连接，控制装置根据所识别的用于电极单元的尺寸的编码来控制用于产生等离子体所需的供给电压，以便使所述供给单元(10)给所述电极单元(1)供应与所述至少两个不同尺寸的电极单元的尺寸相匹配的能量，以及所述电极单元(1)具有延续部(6)，所述延续部能够插入到所述供给单元(10)的接收部(11)中，并且所述延续部(6)承载所述用于其尺寸的编码。

2.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其特征在于，所述电极单元(1)设置用于一次性使用，并进行生产和包装。

3.根据权利要求1或2所述的等离子体处理设备，其特征在于，所述编码以凸起(8)的形式机械地构造，并且所述识别装置构造有能由所述凸起(8)操纵的翻转开关(20)。

4.根据权利要求3所述的等离子体处理设备，其特征在于，所述翻转开关(20)设计用于切换所述供给单元(10)中的供给电压。

5.根据权利要求1或2所述的等离子体处理设备，其特征在于，所述编码以光学形式构造，并且所述供给单元(10)设置有光学识别装置。

6.根据权利要求1或2所述的等离子体处理设备，其特征在于，所述编码借助至少一个永磁体实现，通过所述永磁体能够操纵所述供给单元(10)的至少一个开关。

7.根据权利要求1或2所述的等离子体处理设备，其特征在于，所述电极单元(1)包含应答器，所述应答器能够借助所述供给单元(10)的识别装置来查询。

8.根据权利要求7所述的等离子体处理设备，其特征在于，所述供给单元(10)的探测器建立所述供给单元(10)与所述电极单元(1)之间建立的连接并且接着生成用于所述识别装置的查询信号。