CN116568884A - 等离子体装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对尤其是纺织品中的表面进行处理的等离子体装置(1)。为了实现轻松的操纵而设置了稍带长形的且能单手操作的壳体(4)，在所述壳体中布置了等离子体源(5)，所述等离子体源具有沿着所述壳体(4)的纵向方向(6)伸展的带有至少一个电极的平台面(7)，通过所述电极能够将等离子体输出到有待处理的表面上，其中质量重心M和几何重心G具有小于20mm的间距A。

Description

等离子体装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于对尤其纺织品中的表面进行处理的等离子体装置。

背景技术

由DE 102011100751A1已知一种所述类型的等离子体装置，其用于将优选与气味相关的分子灭活并且由此用于对例如纺织品中的表面进行整新。所述等离子体装置具有壳体以及所分配的等离子体源和至少一个间隔器件，所述间隔器件使得在等离子体源与有待处理的表面之间遵守预先限定的间距，对于所述间距来说在有待处理的表面上积聚的分子能够通过等离子体的电子来灭活。

然而，对于表面、例如纺织品的快速清洁并不总是能够借助于洗涤或清洗来实现，从而为此例如使用等离子装置，借助于所述等离子装置尤其能够将细菌、病菌、病毒、孢子、真菌和气味分子灭活。

由CN 205814739U已知一种可便携的灭菌消毒机，其具有壳体、布置在所述壳体中的蓄能装置以及变压器。所述蓄能装置的输出电压在此被放大并且通过变压器来如此被配置，从而用所述输出电压能够通过在由变压器输出的放大电压下的高压放电产生臭氧以及负离子。

由CN 108771767A已知一种用于清洁衣服的清洁装置，所述清洁装置具有壳体，在该壳体中设置了用于接纳鼓风机的接纳室。同样在所述接纳室中设置了分离器，它将空气入口区域与清洁区域分开。所提到的区域在此在运行状态下竖直地上下重叠地布置。用所述清洁装置可以尤其将有待处理的衣物从香烟室中解放出来或者清洗。

由现有技术已知的设备的缺点经常是，尤其在较长时间的使用中这些设备沉重地且不舒适地处于使用者的手中或并且由此损害操作舒适性。

发明内容

因此，本发明着手的问题是，为所述类型的等离子体装置说明一种得到改进的实施方式或至少一种作为替代方案的实施方式，所述实施方式尤其克服了由现有技术已知的缺点。

根据本发明，这个问题通过独立权利要求1的主题来解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。

本发明基于以下普遍构思，即：构造可以单手操作的用于处理表面、尤其用于对纺织品进行整新的尤其作为纺织品处理等离子体装置来制成的等离子体装置，使得其可以长期单手舒适地使用，方法是：预先给定质量重心M与几何重心G、也就是说与体积重心的特定的比例。在此，所述按本发明的等离子体装置具有稍带长形的且可单手操作的壳体，该壳体能够由使用者的手容易地且形状锁合地握住。在所述壳体中布置了等离子体源，该等离子体源具有沿着壳体的纵向方向伸展的平台面，所述平台面则具有至少一个电极、例如略微隆起的电极，所述电极具有将其包围的陶瓷基底，通过所述电极能够产生等离子体并且能够将所述等离子体输出到有待处理的表面、例如有待整新的纺织品上。根据本发明，质量重心M以及几何重心G现在具有小于20mm的间距A。通过质量重心M与几何重心G之间、也就是说质量重心M和体积重心之间的根据本发明受限制的间距A，所述手持式等离子体装置可以容易地运动、转动、提升和倾斜，因为在倾斜、转动等时仅仅出现极小的力矩。通过质量重心M的按本发明的布置，此外可以支持使用者的手的朝激活方向的按压运动。在此，所述稍带长形的壳体具有在横截面中基本上为椭圆形的外形并且由此最佳地与手掌相匹配。为了在此既能为用右手者也能为用左手者将操作设计得同样舒适，所述按本发明的等离子体装置或者其壳体能够关于纵向中心平面或者横向中心平面对称地构成。此外，通过质量重心M与几何重心G之间的根据本发明来预先给定的小于20mm的最大间距A，能够实现所述等离子体装置的被感觉到极其舒适的人体工程结构并且由此实现所述等离子体装置的简单的且舒适的可操作性。

除了固态、液态或气态这三种聚集状态之外，等离子体也被称为第四聚集状态。如果向气体或气体混合物添加足够多的、例如呈电能的形式的能量，则气体的一些原子被电离，即电子从原子壳中被去除并且作为自由的粒子来运动，从而留下带正电的原子。如果气体由足够高的份额的自由的离子和电子组成，那也将所述聚集状态称为等离子体。因此，等离子体是以下物质，所述物质的组成部分是部分带电的组分、离子和电子，它们作为自由的电荷载流子来运动。

非热的等离子体也被称为冷等离子体，其能够有针对性地用于消除气味和某些烃。此外，非热的等离子体在医学技术中、例如在借助于所谓的等离子棒治疗治愈性差的或治不好的伤口时使用，方法是：采用“冷等离子体”的抗菌作用。

等离子体的抗菌作用的原因在于热、干燥、剪切应力、UV辐射、自由基和电荷。对于如在按本发明的等离子体装置中所使用的那样的冷等离子体来说，因为这些等离子体在室温下运行，所以热量起次要作用。在这样的低压等离子体中尤其产生反应性粒子、像比如不同的氧或氮种类，其具有足够高的使用寿命，以便在间接暴露时损坏有机化合物。这些颗粒尤其包括原子氧、超氧化自由基、臭氧、羟基自由基、一氧化氮和二氧化氮。这些颗粒显示出对各种气味成分以及细胞成分的破坏性作用。如果通常由碳化合物构成的气味组分以及细菌、病菌、病毒、真菌或其他类似的微生物的细胞壁直接暴露于等离子体，则它们由于被等离子体中存在的电子轰击而带负电。由于静电排斥，这导致机械应力直至超过抗拉强度并且破坏气味分子或者细胞壁。然而，不仅由于电荷引起的机械应力可能破坏细胞壁，而且由于不同的进一步的静电相互作用和电解、例如由于细胞壁的渗透性的变化而对气味分子的电荷平衡或者细胞壁造成的干扰也可能破坏细胞壁。用于将微生物灭活的机制也由非常富含能量的离子产生。借助于高频能够产生等离子体。低压等离子体因此特别好地适合于纺织织物上的或家用常见的表面的气味等的灭活，以便实现气味灭活。

所述有待处理的表面在此能够是具有天然的、植物性的或动物性的纤维、像比如棉花、羊毛、丝绸、亚麻布、毛毡或人造纤维、像比如尼龙的纺织材料。此外，概念“表面”也应该能够是指由陶瓷、塑料、羽毛、皮革、玻璃、木材或金属制成的材料和物品。

可用按本发明的等离子体装置来中和的与气味相关的分子能够是丁酸、汗水、沾牢的香烟烟雾或一般来说能够是可能被感觉到不舒适的气味。所述等离子体装置基于以下措施，即：主动地消除气味并且不是例如借助于香水来掩盖不舒适的气味。用所述按本发明的等离子体装置，也能够破坏不与气味相关的分子、像比如过敏原、蛋白质分子、朊病毒蛋白等。

在所述按本发明的解决方案的一种有利的改进方案中，所述质量重心M和几何重心G具有小于10mm的间距A、尤其是小于5mm的间距A。由此能够使所述质量重心M以及几何重心G越来越多地彼此靠紧，由此需要越来越少的力进行提升、转动和倾斜并且由此实现所述按本发明的等离子装置的越来越舒适的使用。在此，按本发明的等离子体装置给出理想情况，其中所述质量重心M和几何重心G是相同的。由此可以保证特别符合人体工程学地且舒适地使用所述等离子体装置。

适宜的是，所述等离子体装置的几何纵轴线与具有半径R₁≤5mm的第一圆面相交，其中所述质量重心M形成这个第一圆面的中心。由此能够确保，即使在将等离子体装置偏心地按压到有待处理的表面上时也能够确保所述等离子体装置的可靠运动和所述等离子体源的可靠的激活。因此，在这种实施方式中能够确保，即使对于各种放置角(Aufsatzwinkel)或者按压角也能够实现所述等离子体源的可靠激活并且由此能够实现对于有待处理的表面、尤其是纺织品的可靠处理、尤其是整新。

在所述按本发明的解决方案的另一种有利实施方式中，所述等离子体装置的几何横轴线与具有半径R₂≤5mm的第二圆面相交，其中所述质量重心M形成这个第二圆面的中心。作为补充方案或替代方案，能够规定，所述等离子体装置的几何竖轴线与具有R₃≤5mm第三圆面相交，其中所述质量重心M形成第三圆面的中心。即使在这样限制围绕着几何竖轴线或者几何横轴线的第三或者第二圆形面的半径的情况下，也能够确保，在将所述等离子体装置偏心地按压到有待处理的表面上、例如按压到有待处理的纺织品上时能够可靠地激活所述等离子体源。在理想情况下，所述等离子体装置的纵轴线、横轴线和竖轴线在此与具有Rk≤5mm的球体相交，其中所述等离子体装置的质量重心M是球体的中心。由此对使用者来说能够费力少地使所述手持式等离子装置运动、尤其倾斜、偏转或滚动。具体而言，这意味着，在空间中移动所述等离子装置时仅仅需要小的有待施加的转矩，使得所述按本发明的等离子装置也能够容易地在有待处理的表面、例如有待处理的纺织品的难以接近的部位处、抑或在人的肩膀下得到导引。

适宜的是，所述等离子体装置围绕着至少纵轴线、横轴线或竖轴线对称地构成。这提供了大的优点，即：所述等离子体装置能够通过其壳体来容易地被抓取并且在操纵方面、尤其是也在运动方面是容易的。

适宜的是，设置了用于接通且断开所述按本发明的等离子装置的开关，其中所述质量重心M和开关相对于几何重心错开地布置。通过根据本发明布置的质量重心M使得使用者容易地直观地抓握所述等离子体装置，其中所述质量重心M优选处于手掌中并且所述开关可以用食指来容易地操作。此外，所述质量重心M和径向对置的开关的这样的布置不仅允许由用左手者而且允许由用右手者来操作所述按本发明的等离子体装置并且在总体上允许容易的且舒适的单手操作/使用。

适宜的是，所述等离子体源受到弹簧加载并且在等离子体装置的非使用状态中突出超过该等离子体装置的壳体。通过所述等离子体源的弹簧加载而可能的是，在清洁过程中紧密地在表面上导引所述平台面，由此尤其能够防止通过所述等离子体源来产生过量的臭氧。所述受到弹簧加载的平台面也引起将所发出的等离子体与空气中的氧气遮隔开来的结果，从而虽然有足够的氧气可供臭氧产生所用，但是没有出现前面所提到的过度的臭氧产生以及与此相关的缺点。尤其在较长时间地作用到有待处理的表面、例如纺织品上时，过量的臭氧产生的缺点在于所述表面的变色或者退色并且在于呼吸道受刺激的危险。

本发明的其它重要特征和优点由从属权利要求、附图和借助于附图所作的所属的附图说明来得出。

不言而喻，前面所提到的和下面还要解释的特征不仅能够以分别说明的组合、而且也能够以其他的组合或单独地使用，而不脱离本发明的范围。

附图说明

本发明的优选的实施例在附图中示出并且在以下说明中进行更详细的解释，其中相同的附图标记涉及相同的或相似的或功能相同的组件。

在此分别示意性地示出如下：

图1示出了按本发明的等离子体装置的纵剖面图；

图2示出了按本发明的等离子体装置的从上方看的视图，

图3示出了所述等离子体装置在使用者的手中处于非使用位置中的横截面图示，

图4示出了如图3中一样的、但处于使用位置中的图示，

图5示出了按本发明的等离子体装置在使用期间的从上方看的视图。

具体实施方式

根据图1至5，按本发明的用于处理表面2、尤其是用于处理纺织品3的等离子体装置1(参见图4)具有稍带长形的且在横截面中为椭圆状的壳体4，在该壳体中布置了等离子体源5，其具有沿着壳体4的纵向方向6伸展的带有至少一个电极8的平台面7，通过所述电极能够将等离子体施加到有待处理的表面2上。现在为了能够实现尽可能舒适地并且此外容易地操作或使用所述按本发明的等离子体装置1而规定，质量重心M和几何重心G具有小于20mm的间距A。非常优选的是，所述质量重心M和几何重心G具有小于10mm的间距A、尤其是小于5mm的间距A。

所述质量重心M是指本体的、这里是等离子体装置1的点，整个质量可以被认为集中在该点中。在质量重心M中支撑所述本体时，所述本体保持平衡。所述几何重心G在此对应于由均质材料构成的、即到处具有相同的密度的本体的质量重心。如在当前等离子体装置1中所示的各个组件的不同布置、抑或不同的密度比可能导致所述质量重心M和经常也被称为体积重心的几何重心G不是相同的。然而，为了能够确保尽可能舒适地操纵所述等离子体装置1，追求将所述质量重心M和几何重心G尽可能紧密地彼此靠近地布置，其中在理想情况下所述几何重心G和质量重心M是相同的。

此外，所述等离子体装置1的质量重心M应当在等离子体装置1的尽可能中心处位于使用者的前臂的转动轴线中。在此，所述等离子体装置1的重力轴线9应尽可能靠近手掌且此外在手臂伸展时垂直于前臂的转动轴线。

为了能够将几何重心G和质量重心M以尽可能小的间距A相对于彼此来布置，所述离子体装置1的各个组件、像比如蓄能器10、主板11、等离子体源5、开关12以及用于等离子体源5的保持框架13必须相应地布置或者在其重量方面适配。

所述壳体4通常具有壳体上部件14以及壳体下部件15，它们例如通过卡夹连接来相互连接。在所述壳体下部件15中在底侧是开口，所述等离子体源5通过该开口从壳体4向外伸出。

通过所述质量重心M和几何重心G的尽可能紧密的布置，甚至在偏心地按压所述等离子体装置1时尤其也能够防止可运动的等离子体源5的歪斜。通过质量重心M与几何重心G之间的较小的间距A，也能够在有待处理的表面2上的运动方面实现对于所述等离子体装置1的容易的操纵，由此能够以小的力耗费来使用所述等离子体装置1。此外，所述等离子体装置1的扭转、倾斜、翻转、滚动等能够在没有大的有待施加的转矩的情况下进行，从而也能够在不可接近的部位上、例如在身体上在肩膀下容易地操纵所述等离子体装置的前述运动。

此外，所述等离子体源5能够受到弹簧加载并且在非使用状态下(参见图3)向下突出超过壳体4并且在使用状态下(参见图4)至少部分地被压入壳体5中并且由此以平台面7面状地抵靠在有待处理的表面2上。由此，在所述等离子体装置1运动时也能够确保均匀的表面接触，由此为了处理表面2而由等离子体源5发出的等离子体不与环境空气接触并且由此也产生更少的臭氧，所述臭氧在长期作用到有待处理的表面2、例如纺织品3上时可能导致其变色或者退色。由此也能够降低呼吸道受刺激的危险。

在所述按本发明的解决方案的一种有利的改进方案中，几何纵轴线16与具有半径R₁≤5mm的第一圆面17相交，其中所述质量重心M形成第一圆面17的中心。所述第一圆面17在此根据图1与图平面正交地并且根据图3在图平面中伸展。根据图1，在此重力轴线9与几何纵轴线16一样在图平面中水平地伸展，其中所述质量重心M处于重力轴线9上，而所述几何重心G则处于几何纵轴线16上。在图2中，几何纵轴线16和重力轴线9在图平面中前后相继地、即重合地布置。在图3中，不仅所述重力轴线9而且所述几何纵轴线16都与图平面正交地伸展，而几何横轴线18和所述几何竖轴线20在图平面中伸展。

如果进一步观察图1和4，则能够看出，所述等离子体装置1的几何横轴线18与具有半径R₂≤5mm的第二圆面19相交，其中所述质量重心M是第二圆面19的中心。所述第二圆面19在此根据图4垂直于图平面来伸展并且在图1中处于图平面中。

在按本发明的解决方案的另一种有利的实施方式中，所述几何重心G所在的几何竖轴线20与具有半径R₃≤5mm的第三圆面21相交，其中所述质量重心M代表着第三圆面21的中心。在此，所述第三圆面21根据图1、3和4水平地在图平面中伸展并且根据图2在图平面中伸展。

在按照本发明的等离子体装置1的一种特别优选的实施方式中，所述几何纵轴线16、几何横轴线18和几何竖轴线20能够与具有半径R_K<5mm的球体相交，其中所述质量重心M形成所述球体的中心。这种球体在此由各个圆面17、19和21撑开。

质量重心和几何重心G的尽可能紧密的布置或者相同的布置能够在没有较大转矩的情况下实现等离子体装置1的比较容易的扭转、滚动、俯仰、倾斜等，由此能够舒适地设计通过使用者来操纵并且使用按本发明的等离子体装置1。此外，所述等离子体装置1能够围绕着至少几何纵轴线16、几何横轴线18或者几何竖轴线20对称地、尤其旋转对称地构成，由此所述等离子体装置1可在触觉上容易地抓住，由此也能够实现其容易的操纵。

此外能够规定，所述用于接通且断开等离子体装置1的开关12和所述质量重心M相对于几何重心G错开地布置。所述开关12例如能够朝向重心M、S。所述错开地布置的开关12允许通过使用者的食指来容易地将等离子装置1激活或去激活，从而实现直观的使用。

总之，用按本发明的等离子体装置1和所述几何重心G和质量重心M的优选相同的布置能够实现对于所述等离子体装置的比较容易的且费力少的使用，由此能够实现在使用方面的明显的舒适性提高。

根据图1、3和4，所述几何纵轴线16以及几何横轴线18分别以间距A相对于质量重心M错开地布置，其中这些轴线当然也能够穿过质量重心M。

附图标记列表：

1等离子体装置

2表面

3纺织品

4壳体

5等离子体源

6纵向方向

7平台面

8电极

9重力轴线

10蓄能器

11主板

12开关

13保持框架

14壳体上部件

15壳体下部件

16几何纵轴线

17第一圆面

18几何横轴线

19第二圆面

20几何竖轴线

21第三圆面

Claims (13)

1.一种用于对尤其是纺织品(3)中的表面(2)进行处理的等离子体装置(1)，其特征在于，所述等离子体装置(1)具有稍带长形的且能单手操作的壳体(4)，在所述壳体中布置了等离子体源(5)，所述等离子体源具有沿着所述壳体(4)的纵向方向(6)伸展的带有至少一个电极(8)的平台面(7)，通过所述电极能够产生等离子体并且能够将其输出到有待处理的表面(2)上，其中质量重心M和几何重心G具有小于20mm的间距A。

2.根据权利要求1所述的等离子体装置，其特征在于，所述等离子体装置具有在横截面中为椭圆状的壳体(4)。

3.根据权利要求2所述的等离子装置，其特征在于，所述壳体(4)的椭圆状的横截面如此与手掌相匹配，使得所述壳体(4)能够由使用者的手形状锁合地握住。

4.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体装置，其特征在于，用于所述等离子体源(5)的保持框架(13)相应地布置并且/或者在其重量方面适配。

5.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体装置，其特征在于，所述质量重心M和所述几何重心G具有小于10mm的间距A、特别是小于5mm的间距A。

6.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体装置，其特征在于，所述质量重心M和所述几何重心G是相同的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体装置，其特征在于，所述等离子体源(5)受到弹簧加载并且在所述等离子体装置(1)的非使用状态下突出超过所述壳体(4)并且在使用状态下至少部分地被压入到所述壳体(4)中。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的等离子体装置，其特征在于，所述等离子体装置(1)的几何纵轴线(16)与具有半径R₁≤5.0mm的第一圆面(17)相交，其中所述质量重心M形成所述第一圆面(17)的中心。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的等离子体装置，其特征在于，所述等离子体装置(1)的几何横轴线(18)与具有半径R₂≤5.0mm的第二圆面(19)相交，其中所述质量重心M形成所述第二圆面(19)的中心。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的等离子体装置，其特征在于，所述等离子体装置(1)的几何竖轴线(20)与具有半径R₃≤5.0mm的第三圆面(21)相交，其中所述质量重心M形成所述第三圆面(21)的中心。

11.根据权利要求8、9或10所述的等离子体装置，其特征在于，所述等离子体装置(1)的几何纵轴线(16)、几何横轴线(18)和几何竖轴线(20)与具有半径R_K≤5.0mm的球体相交，其中所述质量重心M形成所述球体的中心。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的等离子体装置，其特征在于，所述等离子体装置(1)围绕着至少所述几何纵轴线(16)、所述几何横轴线(18)或所述几何竖轴线(20)对称地构造。

13.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体装置，其特征在于，设置了用于接通并且切断所述等离子体装置(1)的开关(12)，其中所述质量重心M和所述开关(12)相对于所述几何重心G错开地布置。