CN216404079U - 一种利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气体放电领域和等离子体活化水技术领域，且公开了一种利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，包括进水模块、通气模块、等离子体活化模块、电源模块、雾化模块以及监测模块。该利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，通过等离子体活化水作为一种高级氧化技术，具有杀菌消毒、抗生物被膜、有效分解污染物等功能。而大气压低温等离子体作为产生活化水的基本技术，不仅富集了具有强氧化性的自由基以及激发态的原子、分子等高活性粒子，可使难降解有机物分子激发、电离或断键，而且活性物质溶解在水中可以产生一系列的物理化学效应，将液体进行活化从而实现手部清洁消毒作用。

Description

一种利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置

技术领域

本实用新型涉及气体放电领域和等离子体活化水技术领域，具体为一种利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置。

背景技术

目前，一般公共场所都会配置洗手装置，大多采用手动出水开关，在比较高级的场所，使用感应出水开关及烘干机装置，但此种装置使用时需人工倾倒洗手液进行消毒，而在公共场所摆放的洗手液瓶很可能携带致病微生物，当使用者接触这些物品时，很可能感染疾病，而且洗手过程中，洗手液会四处飞溅，若洗手台清洁不及时，会造成二次污染，而大部分的烘干机并不具有消毒功能，且烘干时间较长，多数人会选择采用手纸擦拭，会造成纸张浪费，而且手纸的丢弃，不仅会增大清洁员的工作量，更会成为可移动的二次污染源。

活化水技术是研究水分子的结构变化，通过远红外线、高强磁场、超声波等技术将普通水的分子结构改变，而等离子体作为一种低耗高效的高级氧化技术，与传统活化水方法相比，具有清洁、高效、无污染等显著优点，等离子体中存在大量电子、离子、亚稳态粒子等高能活性粒子，通过辉光放电产生大面积的等离子体，再将等离子体渗透到自来水中进行活化处理，将活化水喷洒到手部便可以与细菌的细胞膜、蛋白质和DNA等成分发生反应，从而破坏细菌的结构使其失活，达到洗手消毒的作用，而且大部分等离子体活化水制备装置具有工作效率高、耗能小,且结构简单等特点，随着突发新型传染病的疫情频发，手部消毒成为最简单的一种预防措施，因此急需提出一种方便高效且具有杀菌消毒并不会造成二次污染的洗手装置。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，具备无需烘干机或吸水手纸，简化了洗手装置，而且等离子体生成均匀，产生的活化水具有良好的杀菌消毒效果等优点，解决了上述的问题。

(二)技术方案

为实现上述无需烘干机或吸水手纸，简化了洗手装置，而且等离子体生成均匀，产生的活化水具有良好的杀菌消毒效果的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，包括进水模块、通气模块、等离子体活化模块、电源模块、雾化模块以及监测模块，所述进水模块包括外部储水箱，所述外部储水箱右侧一端固定连接有水龙头，所述水龙头出水口一端固定连接多孔分布器，所述水龙头与多孔分布器之间设有水量控制器，所述等离子体活化模块上方设有通气模块，所述通气模块包括鼓风机，所述鼓风机出风处固定安装有多孔进气板，所述等离子体活化模块外侧设有雾化模块，所述雾化模块包括雾化机，所述雾化机上方安装有显示屏，用于显示进水量及活化水量，所述雾化机下方设有废水回收端，所述等离子体活化模块下部接有储水箱，用于收集产生的活化水，并在出口处增加了臭氧吸附剂，所述臭氧吸附剂安装在最后一个放电单元的固定端，所述储水箱内部设置了水位计，所述储水箱内部还设置了离心泵，所述离心泵与雾化机通过管道连接，所述离心泵与雾化机之间设有出水控制器，所述监测模块将活化水量实时数据反映到显示屏上，所述等离子体活化模块中包括放电电极以及固定端，所述放电电极包括高压电极、绝缘介质和接地网状电极，所述接地电极外部包裹有绝缘介质，并紧密贴合在高压电极表面，所述高压电极通过机械固定的方式贴合在固定端上，所述高压电极通过引线与高频高压交流电源的高压端相连，接地电极通过引线与接地端相连，所述电源模块包括交流高压高频电源以及普适交流电源，交流高压高频电源主要给等离子体活化模块供电，而普适交流电源主要给控制器及显示屏进行供电，所述等离子体活化模块左侧安装有高电压模块。

优选的，所述高压电极为板状结构，所述接地电极为网状结构，接地电极表面包裹有绝缘介质，并以紧密贴附的方式粘贴在高压电极上，高压电极与高压输出电路的高压端连接，电源系统接通后，接地电极的网孔内发生表面辉光放电，生成大量低温等离子体并扩散于电极整个表面。

优选的，所述高压电极采用镀锌铜材料，所述接地电极采用裸导线铜材料，所述接地电极贴附在绝缘介质板上，所述固定端对每个放电单元采用陶瓷进行固定，并采用多个放电单元排列成“S”型构成等离子体活化模块，每个电极放电单元间隔8mm依次错位放置。

优选的，所述绝缘介质为聚四氟乙烯。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，具备以下有益效果：

1、该利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，通过等离子体活化水作为一种高级氧化技术，具有杀菌消毒、抗生物被膜、有效分解污染物等功能。而大气压低温等离子体作为产生活化水的基本技术，不仅富集了具有强氧化性的自由基以及激发态的原子、分子等高活性粒子，可使难降解有机物分子激发、电离或断键，而且活性物质溶解在水中可以产生一系列的物理化学效应，将液体进行活化从而实现手部清洁消毒作用。

2、该利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，通过大气压空气辉光放电的等离子体具有放电均匀性好，等离子体密度大，弥散性良好，能耗小等优点，可以简化杀菌装置，而且杀菌效果不受影响，生成的等离子体活化水可以应用到多个领域达到产品优化的效果。

3、该利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，通过高压电极采用镀锌铜线，且接地电极的每个网格单元都是正方形，并在接地电极侧涂有聚四氟乙烯薄膜，聚四氟乙烯薄膜可以降低漏电流，从而降低电极温度，有效地限制了放电电流的自由增长，对放电向丝状或电弧转化具有抑制作用。

4、该利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，通过等离子体活化模块主要由8个等离子体活化水单元结构组成，8层等离子体电极结构构成“S”型流动通道，这样就能够使待处理液体与所产生的等离子体区域接触面积增大，可以多次对液体进行处理，增大活化效率，进水端处的流动水流经等离子体活化水模块后变成活化水在装置底部进行收集使用，实现了流动水的等离子体活化功能。

5、该利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，通过采用雾化喷头，将活化水雾化，形成直径很小的液雾，以增加活化水与手部的接触面积，既节省了水资源，又实现了洗手消毒一体化。

6、该利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，通过采用了液晶屏显示模块，可以实时监测活化水量。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型等离子体活化模块的结构示意图；

图3为本实用新型网状接地电极的结构示意图。

图中：1外部储水箱、2水龙头、3水量控制器、4多孔分布器、5多孔进气板、6鼓风机、7显示屏、8雾化机、9废水回收端、10出水控制器、11离心泵、12储水箱、13水位计、14电源模块、15高电压模块、16固定端、17高压电极、18绝缘介质、19接地电极、20臭氧吸附剂。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，一种利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，包括进水模块、通气模块、等离子体活化模块、电源模块、雾化模块以及监测模块，进水模块包括外部储水箱1，外部储水箱1右侧一端固定连接有水龙头2，水龙头2出水口一端固定连接多孔分布器4，水龙头2与多孔分布器4之间设有水量控制器3，等离子体活化模块上方设有通气模块，通气模块包括鼓风机6，鼓风机6出风处固定安装有多孔进气板5，采用鼓风机6和通气口5保证放电区域内的放电气隙恒定，在活化模块中对进水端1中的流动水进行活化，等离子体活化模块外侧设有雾化模块，雾化模块包括雾化机8，雾化机8上方安装有显示屏7，用于显示进水量及活化水量，雾化机8下方设有废水回收端9，等离子体活化模块下部接有储水箱12，用于收集产生的活化水，并在出口处增加了臭氧吸附剂20，臭氧吸附剂20安装在最后一个放电单元的固定端16，储水箱12内部设置了水位计13，储水箱12内部还设置了离心泵11，离心泵11与雾化机8通过管道连接，离心泵11与雾化机8之间设有出水控制器10，监测模块将活化水量实时数据反映到显示屏7上，储水箱12内部还安置了抽水泵11，将活化水经出水控制器10抽取到雾化机8中，实现等离子体活化水的雾化，对手部进行大面积的清洁消毒，等离子体活化模块中包括放电电极以及固定端16，放电电极包括高压电极17、绝缘介质18和接地网状电极，接地电极19外部包裹有绝缘介质18，并紧密贴合在高压电极17表面，高压电极17通过机械固定的方式贴合在固定端16上，高压电极17通过引线与高频高压交流电源的高压端相连，接地电极19通过引线与接地端相连，电源模块14包括交流高压高频电源以及普适交流电源，交流高压高频电源主要给等离子体活化模块供电，而普适交流电源主要给控制器及显示屏7进行供电，等离子体活化模块左侧安装有高电压模块15，高压电极17为板状结构，接地电极19为网状结构，接地电极19表面包裹有绝缘介质18，并以紧密贴附的方式粘贴在高压电极17上，高压电极17与高压输出电路的高压端连接，电源系统接通后，接地电极19的网孔内发生表面辉光放电，生成大量低温等离子体并扩散于电极整个表面，高压电极17采用镀锌铜材料，接地电极19采用裸导线铜材料，接地电极19贴附在绝缘介质18板上，固定端16对每个放电单元采用陶瓷进行固定，并采用多个放电单元排列成“S”型构成等离子体活化模块，每个电极放电单元间隔8mm依次错位放置。

本实用新型中，电极放电单元采用的是频率为20kHz、最大输出电压为5kV的高频交流高压电源15，控制器与显示屏采用频率为50Hz、输出电压为220V的普适交流电源14。

本实用新型中，雾化机8是一种能够将液体雾化喷出，而均匀悬浮于空气中的一种装置，其通过内部压力，将内部的液体挤压进入喷嘴中，喷嘴内部放置有一块铁片，高速流动的液体撞击在铁片上，反弹后形成直径15-60微米左右的雾化颗粒，则活化水通过喷嘴出口喷出，作用于手部的细菌、病毒等有害物质使其失活，实现洗手消毒一体化功能。

本实用新型中，所述臭氧吸附剂20安装最后一个放电单元的固定端，因大气压辉光放电会产生一定含量的臭氧，大部分臭氧可以参与到活化水中，为了防止少量臭氧逸出污染空气，则在出水端处增设臭氧吸附剂20，可以有效的防止臭氧逸出污染环境空气。

综上所述，该利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，通过等离子体活化水作为一种高级氧化技术，具有杀菌消毒、抗生物被膜、有效分解污染物等功能。而大气压低温等离子体作为产生活化水的基本技术，不仅富集了具有强氧化性的自由基以及激发态的原子、分子等高活性粒子，可使难降解有机物分子激发、电离或断键，而且活性物质溶解在水中可以产生一系列的物理化学效应，将液体进行活化从而实现手部清洁消毒作用，通过大气压空气辉光放电的等离子体具有放电均匀性好，等离子体密度大，弥散性良好，能耗小等优点，可以简化杀菌装置，而且杀菌效果不受影响，生成的等离子体活化水可以应用到多个领域达到产品优化的效果。

并且，通过高压电极采用镀锌铜线，且接地电极的每个网格单元都是正方形，并在接地电极侧涂有聚四氟乙烯薄膜，聚四氟乙烯薄膜可以降低漏电流，从而降低电极温度，有效地限制了放电电流的自由增长，对放电向丝状或电弧转化具有抑制作用，通过采用雾化喷头，将活化水雾化，形成直径很小的液雾，以增加活化水与手部的接触面积，既节省了水资源，又实现了洗手消毒一体化，通过等离子体活化模块主要由8个等离子体活化水单元结构组成，8层等离子体电极结构构成“S”型流动通道，这样就能够使待处理液体与所产生的等离子体区域接触面积增大，可以多次对液体进行处理，增大活化效率，进水端处的流动水流经等离子体活化水模块后变成活化水在装置底部进行收集使用，实现了流动水的等离子体活化功能。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，包括进水模块、通气模块、等离子体活化模块、电源模块、雾化模块以及监测模块，其特征在于：所述进水模块包括外部储水箱(1)，所述外部储水箱(1)右侧一端固定连接有水龙头(2)，所述水龙头(2)出水口一端固定连接多孔分布器(4)，所述水龙头(2)与多孔分布器(4)之间设有水量控制器(3)，所述等离子体活化模块上方设有通气模块，所述通气模块包括鼓风机(6)，所述鼓风机(6)出风处固定安装有多孔进气板(5)，所述等离子体活化模块外侧设有雾化模块，所述雾化模块包括雾化机(8)，所述雾化机(8)上方安装有显示屏(7)，用于显示进水量及活化水量，所述雾化机(8)下方设有废水回收端(9)，所述等离子体活化模块下部接有储水箱(12)，用于收集产生的活化水，并在出口处增加了臭氧吸附剂(20)，所述臭氧吸附剂(20)安装在最后一个放电单元的固定端(16)，所述储水箱(12)内部设置了水位计(13)，所述储水箱(12)内部还设置了离心泵(11)，所述离心泵(11)与雾化机(8)通过管道连接，所述离心泵(11)与雾化机(8)之间设有出水控制器(10)，所述监测模块将活化水量实时数据反映到显示屏(7)上，所述等离子体活化模块中包括放电电极以及固定端(16)，所述放电电极包括高压电极(17)、绝缘介质(18)和接地网状电极，所述接地电极(19)外部包裹有绝缘介质(18)，并紧密贴合在高压电极(17)表面，所述高压电极(17)通过机械固定的方式贴合在固定端(16)上，所述高压电极(17)通过引线与高频高压交流电源的高压端相连，接地电极(19)通过引线与接地端相连，所述电源模块(14)包括交流高压高频电源以及普适交流电源，交流高压高频电源主要给等离子体活化模块供电，而普适交流电源主要给控制器及显示屏(7)进行供电，所述等离子体活化模块左侧安装有高电压模块(15)。

2.根据权利要求1所述的一种利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，其特征在于：所述高压电极(17)为板状结构，所述接地电极(19)为网状结构，接地电极(19)表面包裹有绝缘介质(18)，并以紧密贴附的方式粘贴在高压电极(17)上，高压电极(17)与高压输出电路的高压端连接，电源系统接通后，接地电极(19)的网孔内发生表面辉光放电，生成大量低温等离子体并扩散于电极整个表面。

3.根据权利要求1所述的一种利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，其特征在于：所述高压电极(17)采用镀锌铜材料，所述接地电极(19)采用裸导线铜材料，所述接地电极(19)贴附在绝缘介质(18)板上，所述固定端(16)对每个放电单元采用陶瓷进行固定，并采用多个放电单元排列成“S”型构成等离子体活化模块，每个电极放电单元间隔8mm依次错位放置。

4.根据权利要求1所述的一种利用等离子体活化水实现消毒杀菌一体化的洗手装置，其特征在于：所述绝缘介质(18)为聚四氟乙烯。

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