TW201516360A - 具有電漿裝置之冷藏設備 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種具殺菌功能之冷藏設備，係於一隔熱箱體之一箱板內埋設一電漿裝置，該電漿裝置係包括一水霧器及一電漿產生器，該電漿產生器係密閉性連接於該水霧器，並設有一開口，以使水霧可進入電漿產生器內，該電漿產生器具有一電極裝置，係由一介電質板及埋入於該介電質板內之複數電極棒所組成，其中該電極棒係平行設置，該複數電極棒係交錯的與一交流電源之兩極電連接，於該箱板內埋設有一管路，與該電漿產生器形成密閉連接，係由一入口段、一出口段及一中間段所組成，該入口段設有一入口，該出口段設有至少一出口，該中間段係與該介電質板之第二側相通，該入口處則設有一第二風扇，以吸入空氣，而將電漿由出口吹出。

Description

具有電漿裝置之冷藏設備

本發明與電漿之產生有關，特別係與裝設於冰箱內之電漿產生裝置有關。

冰箱是日常生活不可或缺之用具，但冰箱因混雜儲放各種生鮮食品，而導致箱內充滿異味及細菌，是以，多數冰箱皆配有脫臭殺菌裝置，如銀離子、紫外線、酵素及負離子等裝置，惟其效能皆不及電漿。另一方面，蔬果在冰箱儲存的過程當中會自然產生乙烯，乙烯是一種氣體植物賀爾蒙，調節或影響許多植物的生長、發育及逆境所引發的生理變化過程，因此有效控制乙烯的成長，可以有效的使水果的成熟期延長，而電漿對乙烯的分解及抑制具有極佳的效果。

電漿為氣體物質在電磁場中被解離成正負粒子的狀態。基本上電漿含有陰陽離子、電子、高反應性的自由基和中性粒子。在電場中，由於電子的平均自由徑(mean free path)較陽離子大很多，因此電子可被急劇加速，累積至極高能量(數十eV)，此高能電子和原子或分子碰撞，將可打斷分子內的鍵結而形成高反應性的自由基(Reactive free radical)，或使原子、分子產生解離(Ionization)而進行分解反應。解離所產生的電子再受電場加速，與原子、分子碰撞，產生更多的電子、離子、或自由基，形成連鎖反應(Chain reaction)，最後形成具高能電子、高反應性自由基的電漿狀態。美國專利第3212974,4275287及4778561號皆有提及電漿生成之技術。

在電場中，由於電漿中的電子遠較離子容易吸收能量，因此在電漿系統中電子的溫度可高達攝氏幾萬或幾十萬度，而其他粒子的溫度則在室溫左右(通常只有幾十℃)。因為高溫電子的反應性極強，對各種分子鍵結的破壞效率極高，故此高反應性的電漿，可使得一般在1000℃以上才可發生的氣相反應，在略高於室溫下即可進行。

在一大氣壓下產生電漿是最經濟、最有效率的一種方式。一般電漿製程為使電漿穩定的產生，系統必須操作在低壓下。因此需要真空腔體和真空幫浦來維持低壓的環境，不但成本提高、單位時間處理量大減，而且設備維護費用也高。例如，真空幫浦一般皆不耐腐蝕及微粒，極易受損。因此若能在常壓下產生穩定的電漿就不再需要上述的真空設備，裝置簡化，操作及維修費用大大降低，此外其工件可不受真空腔體大小的限制，而且製程容易以連續式操作，可處理量也大幅提昇。故常壓電漿相較於傳統的低壓電漿，大大拓展了電漿的應用領域。

低壓電漿因電子的平均自由途徑較其他粒子長許多，因而可獲得足夠解離其他氣體的能量，但在壓力為一大氣壓時下，由於氣體分子碰撞頻繁而平均自由途徑非常的短，故電子難以累積足夠的能量來解離氣體分子，因而無法啟動電漿。

此時，要產生電漿的方式有二種：(一)提高外加電源的電位至數千伏特，使電子在兩次碰撞間的有限的距離累積內獲得足夠的能量，以進行離子化反應產生電漿；(二)提供大量電流加熱氣體分子，形成高溫電漿。 此外，常壓電漿相較於低壓電漿，常會遇到特有的各種放電不穩定問題，也就是說常壓電漿容易侷限在特定的局部區域，因而必須使用昂貴但容易放電的氰氣或氦氣做為製程氣體加以克服。

由於上述的問題，使得電漿應用於冰箱中仍有技術上的困難，如何建立低成本且高效率的常壓電漿技術仍為業界正在努力解決的問題。

據此，本發明主要提供一具有電漿裝置之冷藏設備，其可以常壓下產生電漿，適於應用於冰箱中，提供冰箱更好的殺菌脫臭，並能分解蔬果成熟時所釋放的乙烯氣體，可延長食物保存期限。

為達成上述目的，本發明之具殺菌功能之冷藏設備，係於一隔熱箱體之一箱板內埋設一電漿裝置，該電漿裝置係包括一水霧器及一電漿產生器，該電漿產生器係密閉性連接於該水霧器，並設有一開口，以使水霧可進入電漿產生器內，該電漿產生器具有一電極裝置，係由一介電質板及埋入於該介電質板內之複數電極棒所組成，其中該電極棒係平行設置，該複數電極棒係交錯的與一交流電源之兩極電連接，於該箱板內埋設有一管路，與該電漿產生器形成密閉連接，係由一入口段、一出口段及一中間段所組成，該入口段設有一入口，該出口段設有至少一出口，該中間段係與該介電質板之第二側相通，該入口處則設有一第二風扇，以吸入空氣，而將電漿由出口吹出。

1‧‧‧隔熱箱體

11‧‧‧第一箱板

2‧‧‧電漿裝置

21‧‧‧水霧器

211‧‧‧開口

212‧‧‧第一風扇

213‧‧‧水箱

22‧‧‧電漿產生器

221‧‧‧電極裝置

2211‧‧‧電極棒

2212‧‧‧介電質板

2213‧‧‧交流電源

221a‧‧‧第一側

221b‧‧‧第二側

222‧‧‧通道

3‧‧‧管路

31‧‧‧入口段

311‧‧‧入口

32‧‧‧出口段

33‧‧‧中間段

321‧‧‧出口

4‧‧‧第二風扇

5‧‧‧電漿

第一圖係本發明之系統配置示意圖。

第二圖係本發明之電漿裝置之結構示意圖。

第三圖係本發明之介電質板之側視圖。

第四圖係本發明之介電質板之上視圖。

第五圖係本發明之電極棒配線及電漿產生示意圖。

茲就本發明之構造及特徵，配合圖式，詳細說明如後，俾使更加明瞭。

請參閱第一圖，本發明係為一種具殺菌功能之冷藏設備，例如冰箱，圖中所示為一種家用直立式冰箱，該冰箱係具有一隔熱箱體1，係由複數箱板所組成，一電漿裝置2埋設於該複數箱板其中之一第一箱板11內，圖中所示之該第一箱板11乃為門板，但不以此為限，任何一塊箱板皆可用以容置該電漿裝置2，有一管路3以其中間段與該電漿裝置2形成密閉性連接，該管路3於電漿裝置2以外之部份分別形成入口段31及出口段32，其中入口段31之入口311處設有一第二風扇4，以使空氣可由入口311進入管路3內，流經電漿裝置2，再由出口段32流出。

續請參閱第二圖，該電漿裝置2主要係由一水霧器21及一電漿產生器22所組成，該水霧器21包含有一水箱213及一第一風扇212，以將儲存於水箱213中之水吹出水霧，該電漿產生器22係密閉性連接 於該水霧器21，於該第一風扇212處設有一開口211，以使水霧可藉由第一風扇212之吹送而進入電漿產生器22內。

該電漿產生器22具有一電極裝置221，該電極裝置221具有一面對該第一風扇212之第一側221a及一與其相對之第二側221b，電漿係產生於該第二側221b處。埋設於該第一箱板11內之管路3與該電漿產生器22形成密閉連接，即該電極裝置221恰位於管路3中間段33位置處，且管路3內之氣流恰可流經電極裝置221之第二側221b，該電極裝置221係懸空固定於電漿產生器22內，使電極裝置221之周圍形成有通道222，以供由水霧器21吹入之水霧可經由該通道222而進入管路3內，該水霧於流動過程中，並可對電極裝置221產生散熱作用。

管路3入口311處之第二風扇4可驅動管路3內之氣流流動，管路3之出口段32設有複數出口321，當然亦可為單數，可使帶有電漿之氣流及水霧經由該出口321而進入冰箱內部。

續請參閱第三、四圖，電極裝置221由一介電質板2212及埋入於該介電質板2212內之複數電極棒2211所組成，該電極棒2211係平行等距設置，該介電質板2212係可為陶瓷或玻璃材質，該電極棒2211之間距d係介於0.05毫米至5毫米之間，該電極棒2211之剖面可為如第三圖所示之三角形，亦可為其他形狀。再者，電極棒2211係較接近介電質板2212之第二側221b，以於鄰近第二側221b之外部產生較強電場，使電漿產生於該第二側221b處。值得一提的是，再電漿產生的過程中，亦會一併產生臭氧副產物，可降解蔬果之農藥或化學殘留。

如第五圖所示，該複數電極棒2211係交錯的與一交流電源2213 之兩極電連接，即相鄰兩電極棒2211間之電極性為相反者，該交流電源2213之頻率範圍可從50赫茲到1百萬赫茲(MHz)，而電壓範圍可從100伏特至10萬伏特。二相鄰電極棒2211間之第二側221b外圍處之電場強度最強，使流經此處之空氣分子解離成電漿狀態，符號5之半圓形區域即為所產生之電漿。

較佳者，該水霧器21可增設一開關以控制其啟閉，當水霧器21關閉而無作用時，臭氧濃度較高(因無水霧之稀釋)，可產生較強的降解農藥或化學成份之功效。而當水霧器21啟動時，臭氧濃度被水霧稀釋而降低，使電漿所佔比例較高，電漿中所帶之負離子，可帶給使用者清新如森林浴之感。

以上所述者，乃為本發明之較佳實施例之具體說明，非用以侷限本發明之專利範圍，其他運用本發明之創作精神所為之一切等效變換，均應俱屬本發明之專利範圍內。

21‧‧‧水霧器

211‧‧‧開口

212‧‧‧第一風扇

213‧‧‧水箱

22‧‧‧電漿產生器

221‧‧‧電極裝置

221a‧‧‧第一側

221b‧‧‧第二側

222‧‧‧通道

3‧‧‧管路

31‧‧‧入口段

311‧‧‧入口

32‧‧‧出口段

33‧‧‧中間段

321‧‧‧出口

4‧‧‧第二風扇

Claims (9)

1. 一種具有電漿裝置之冷藏設備，係包括：一隔熱箱體，係由複數箱板所組成；一電漿裝置，埋設於該複數箱板之一第一箱板內，係包括：一水霧器，具有一水箱及一第一風扇，以吹出水霧；一電漿產生器，密閉性連接於該水霧器，於該第一風扇處設有一開口，以使水霧可進入電漿產生器內，該電漿產生器具有一電極裝置，該電極裝置由一介電質板及埋入於該介電質板內之複數電極棒所組成，其中該電極棒係平行等距設置，該複數電極棒係交錯的與一交流電源之兩極電連接，該介電質板具有一面對該第一風扇之第一側及一與其相對之第二側，電漿係產生於該第二側處；一管路，埋設於該第一箱板內，與該電漿產生器形成密閉連接，係由一入口段、一出口段及一中間段所組成，該入口段設有一入口，該出口段設有至少一出口，該中間段係與該介電質板之第二側相通，該入口處則設有一第二風扇。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有電漿裝置之冷藏設備，其中該電極棒之間距係介於0.05毫米至5毫米之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具有電漿裝置之冷藏設備，其中該交流電源之頻率係介於50赫茲(Hz)至1百萬赫茲(MHz)之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有電漿裝置之冷藏設備，其中該交流電源之電壓係介於100伏特(V)至100千伏特(KV)之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具有電漿裝置之冷藏設備，其中該電 極棒係較接近第二側。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具有電漿裝置之冷藏設備，其中該電極棒之截面係為三角形。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具有電漿裝置之冷藏設備，其中該介電質板係為陶瓷材質。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具有電漿裝置之冷藏設備，其中該介電質板係為玻璃材質。
9. 如申請專利範圍第1項所述之具有電漿裝置之冷藏設備，其中該電極裝置係懸空固定於電漿產生器內，使電極裝置之周圍形成有通道，以供由水霧器吹入之水霧可經由該通道而進入管路內。