CN201006026Y - 具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备 - Google Patents

Abstract

一种具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备，该灭菌设备具有一圆筒状容器，在该容器中央以绝缘构件架设组装有一直径较容器小的圆管状发射电极，在该发射电极与该容器之间具有一间隔距离，该间隔距离即是产生电场的空间，该间隔距离为20～30毫米。

Description

具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备

技术领域

本实用新型涉及一种具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备，该灭菌设备是在一圆筒状容器中安装有多孔式圆管状电极，该圆管状电极是基于电容式射频原理提供均匀电场的发射电极。

背景技术

在现有的技术中，等离子灭菌方法已由国外厂商开发完成，此类灭菌方法主要是将过氧化氢在低压(真空)环境中等离子化，并藉由该过氧化氢等离子来提供灭菌作用，此种方法经检验确实能够达到极佳的灭菌效果。

惟在开发此类等离子灭菌设备时发现要将过氧化氢等离子化时，遇到了技术性的困难点，因为此类等离子灭菌设备必须拥有一个可以抽成低压(真空)的容器，然后将过氧化氢气化后灌入容器之中，并在容器中将气化后的过氧化氢等离子化，然而如何能够将低压(真空)容器中气化的过氧化氢等离子化就是一门相当大的学问，几经实验后发现藉由电容式射频原理在容器中产生电场，可以使得在容器中气化的过氧化氢有效的等离子化，但如何能够在容器中产生均匀的电场，则有赖于一适切的发射电极。

在国内已取得专利的低温等离子发生器的种类已有多种，以ZL02132943.5《低温等离子发生器》来看，该低温等离子发生器由陶磁管，镍铬丝绕制的阳极，铜板绕制的阴极和散热块组成，其中陶磁管采用硅酸盐材料烧制，镍铬丝绕制的阳极装置在陶磁管内壁上，由铜板绕制的阴极贴附在陶磁管的外壁上，在铜板电极外侧灌注耐高温散热涂料，陶磁管装置在散热块内。本发明的等离子体发生的密度高，能量大，可以工业化处理废气、废水及水源净化处理，可以大面积用于农业、林业病虫害防治及航空航天领域。此一设计在结构配置上无法适用于等离子灭菌设备，尤其是运用在过氧化氢等离子灭菌设备时，对其所运用的材料会有腐蚀发生。

另由ZL98115880.3《一种高频低温等离子体消毒灭菌方法和设备》及ZL 98217467.5《一种高频低温等离子体消毒灭菌装置》来看，此两案是由中国科学技术大学取得的专利，在此两专利案中提出的装置是以设置在容器内的金属冷却电极与金属壳体分别作为产生等离子体的两个电极，与高频电源输出端相连接；等离子体工作物质为过氧化氢；金属冷却电极以中空的金属管内部通冷却剂构成。此一设计虽然能够达到产生低温等离子的作用，但由于其阳极电极设置在容器的中央，会造成使用上的不便，而且其阳极电极与壳体间的距离较远，在其壳体中又挂设有要进行消毒的对象，其必然会造成电场的干扰，对等离子的产生有负面的影响。

本发明人先前曾提出了第200620045095.6号「用于等离子灭菌设备的基于电容式射频原理的圆管状发射电极」，该发射电极是采用铝或者铝的合金材料加工制成的一圆管状结构，在该发射电极表面密布有许多的小穿孔，该发射电极可同心组装于一呈圆管状的金属容器之中，馈线穿过容器后与发射电极相接，而金属容器则接地，藉此可在发射电极与容器之间形成一均匀的电场，同时能够提供灭菌容器极佳的运用空间，唯如何能够提供最佳的电场以及内部空间运用率，则需要进一步加以探讨。

发明内容

本实用新型主要在提供一种具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备，其是在一圆筒状容器中以绝缘构件组装有一圆管状发射电极，在经由不断的实验与论证之后，在该圆管状电极的外壁与容器的内壁之间选定了20～30毫米的距离，如此即可拥有适切的电场距离以提供最佳的等离子产生效果，以确保等离子灭菌设备的灭菌功效；同时也可以让灭菌容器在使用时拥有够宽敞的内部空间，而能够提高灭菌设备的使用方便性。

本实用新型的技术方案在于：提供一种具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备，该灭菌设备具有直径大于圆管状发射电极的圆筒状容器，所述圆管状发射电极安装在圆筒状容器中，并与所述圆筒状容器具有相同的中心轴线，其中：所述发射电极的外壁与所述容器的内壁之间的间隔距离为20～30毫米。

前述具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备，其中：该发射电极的外壁与该容器的内壁之间的间隔距离为22～27毫米。

前述具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备，其中：该发射电极是以绝缘构件架设组装容器中。

前述具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备，其中：该容器采用铝或铝合金材料加工制成。

前述具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备，其中：该发射电极采用铝或者铝的合金材料加工制成。

本实用新型在容器的内壁与圆管状的发射电极的外壁之间选定了20～30毫米的距离，能够获得一最佳的电场产生空间，同时能够让圆管状的发射电极内侧拥有足够的容置空间以置放待灭菌对象，故而能够提供最佳的实用效果。

附图简述

图1是本实用新型具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备的容器与圆管状发射电极端面示意图；

图2是本实用新型具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备的馈线配置结构示意图；

具体实施方式

请参阅图1所示，本实用新型具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备具有一圆筒状容器10，该容器10可采用铝或铝合金材料加工制成，在该容器10中以绝缘构件12架设组装有一直径较容器10小的圆管状发射电极20，该发射电极20是采用铝或者铝的合金材料加工制成，安装时该发射电极20是组装在该容器10的中央，亦即二者是呈同心圆(具有中心轴线)的配置方式，故而在该发射电极20的外壁上的任一点与该容器10的内壁之间具有相同的最近间隔距离，该间隔距离即是产生电场的空间。

配合图2的示意图来看，该馈线30由容器10外侧穿入容器10然后与发射电极20相接，在图中所示的实施例中是在发射电极20内侧以一固定螺帽32将馈线30内端固定在发射电极20内侧，在将容器10连接地线之后，藉此在通电后就能够在发射电极20与容器10之间产生均匀的电场。

本实用新型的结构配置上，该发射电极20与容器10间的间隔距离大小与实际操作的效果有绝对的关联性，兹将间隔距离大小变化的优缺点比较如下：

该间隔距离愈小：

优点：

产生等离子所需的电压愈低；

在发射电极20内侧可供放置待灭菌物品的空间愈大；

缺点：

产生等离子的电场空间就愈小，相对的产生等离子的量就愈少，会影响到灭菌所需的时间及灭菌效果；

该间隔距离愈大：

优点：

产生等离子的电场空间就愈大，相对的产生等离子的量就愈多，可以节省灭菌所需的时间并确保灭菌效果；

缺点：

产生等离子所需的电压愈高；

在发射电极20内侧可供放置待灭菌物品的空间愈小；

由于上述的问题，如何能够选定在该发射电极20与容器10间最适切的间隔距离即成为相当重要的课题。

经由不断的实验与论证后，确认了该发射电极20的外壁与容器10的内壁间最适切的间隔距离为20～30毫米，在此间隔距离之间能够以5KHz-100KHz的电源输出频率在电场中产生电弧，且该间隔距离所形成的电场空间足够产生适量的等离子以供灭菌使用。

本实用新型针对具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备进行优化设计，在容器10与发射电极20之间探究出了最适切的间隔距离，在实际中证实在内径为300～800毫米规格的容器10中组装的该发射电极20，在该发射电极20的外壁与容器10的内壁间最适切的间隔距离为20～30毫米；又其中最佳的间隔距离是22～27毫米。

Claims (5)

1.一种具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备，该灭菌设备具有直径大于圆管状发射电极的圆筒状容器，所述圆管状发射电极安装在圆筒状容器中，并与所述圆筒状容器具有相同的中心轴线，其特征在于：所述发射电极的外壁与所述容器的内壁之间的间隔距离为20～30毫米。

2.根据权利要求1所述的具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备，其特征在于：该发射电极的外壁与该容器的内壁之间的间隔距离为22～27毫米。

3.根据权利要求1所述的具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备，其特征在于：该发射电极是以绝缘构件架设组装容器中。

4.根据权利要求1所述的具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备，其特征在于：该容器采用铝或铝合金材料加工制成。

5.根据权利要求1所述的具有圆管状发射电极的等离子灭菌设备，其特征在于：该发射电极采用铝或者铝的合金材料加工制成。

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