TW202106403A - 用以清潔吸管之大氣電漿設備 - Google Patents
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Abstract
一種大氣電漿設備，用以清潔吸管。此大氣電漿設備包括一脈衝產生器、一氣體源與複數個電漿產生器。脈衝產生器係用以產生一高壓脈衝。氣體源係用以提供一工作氣體。各個電漿產生器包括一管體、一第一電極、一第二電極、一氣體入口與一電漿噴頭。其中，第一電極係延伸至管體內，第二電極係設置於管體外側且與第一電極間隔一預設距離，第一電極與第二電極係電性連接脈衝產生器以接收高壓脈衝。氣體入口與電漿噴頭係設置於管體上，且氣體入口係連通至氣體源。
Description
本發明係關於一種大氣電漿設備，尤其是關於一種清潔吸管之大氣電漿設備。
隨著手搖飲料的盛行，塑膠吸管的使用率也大幅增加。但是，隨著環保意識的提升，禁塑與限塑的政策逐漸受到重視，選擇可重複性使用之環保吸管已成為一種新的趨勢。
不過，環保吸管之清潔不易，往往需要搭配特殊的吸管刷，才能有效清潔其內壁。此外，僅僅以清水洗滌吸管，也無法達成殺菌的效果。
有鑑於此，本發明提供一種大氣電漿設備，可利用大氣電漿生成活性物質對吸管內壁進行清潔殺菌，以解決環保吸管清潔不易的問題。
本發明提供之大氣電漿設備包括一脈衝產生器、一氣體源與複數個電漿產生器。脈衝產生器係用以產生一高壓脈衝。氣體源係用以提供一工作氣體。
各個電漿產生器包括一管體、一第一電極、一第二電極、一氣體入口與一電漿噴頭。其中，第一電極係延伸至管體內，第二電極係設置於管體外側且與第一電極間隔一預設距離，第一電極與第二電極係電性連接脈衝產生器以接收高壓脈衝。氣體入口與電漿噴頭係設置於管體上，且氣體入口係連通至氣體源。
在一實施例中，此工作氣體係一惰性氣體。在另一實施例中，此工作氣體係一混合氣體。又，在一實施例中，前述混合氣體更包括氧氣或氮氣。
在一實施例中，此大氣電漿設備更包括一流量控制器，設置於氣體源與這些電漿產生器之氣體入口之間，以控制由氣體源提供至各個電漿產生器之氣體流量。
在一實施例中，此大氣電漿設備更包括複數個吸管接頭，分別設置於這些電漿產生器之電漿噴頭，用以固定吸管。
在一實施例中，前述吸管接頭係以絕緣材質製作。
在一實施例中，前述吸管接頭係可拆卸地設置於電漿噴頭。
在一實施例中，前述吸管接頭係套接於該電漿噴頭外側。
在一實施例中，前述吸管接口之外部形狀為圓形或方形，以配合吸管的形狀。
在一實施例中，高壓脈衝係方波或弦波。
本發明之吸管清潔裝置設置有多個電漿產生器，可同時清潔多個吸管，以縮短清潔時間。其次，此吸管清潔裝置並具有特殊設計之拋棄式吸管接頭用以固定吸管，避免電漿噴頭接觸尚未清潔的吸管，以確保電漿清潔的品質。
本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。
10,10’‧‧‧大氣電漿設備
11‧‧‧脈衝產生器
12‧‧‧氣體源
13‧‧‧流量控制器
14‧‧‧電漿產生器
20‧‧‧吸管
141‧‧‧管體
142‧‧‧第一電極
143‧‧‧第二電極
144‧‧‧氣體入口
145‧‧‧電漿噴頭
HV‧‧‧脈衝輸出端
G‧‧‧接地端
F‧‧‧氣流
18‧‧‧吸管接頭
182‧‧‧套接部
184‧‧‧固定接口
第一圖係本發明大氣電漿設備一實施例之配置示意圖。
第二圖係本發明大氣電漿設備另一實施例之配置示意圖。
第三圖係本發明大氣電漿設備之吸管接頭一實施例之立體示意圖。
下面將結合示意圖對本發明的具體實施方式進行更詳細的描述。根據下列描述和申請專利範圍，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，圖式均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
第一圖係本發明大氣電漿設備一實施例之配置示意圖。如圖中所示，此大氣電漿設備10包括一脈衝產生器11、一氣體源12、一流量控制器13與二個電
漿產生器14，用以在吸管20內產生長距離之電漿，以生成活性物質(ROS、RNS)清潔吸管20內壁。此大氣電漿設備10可適用於清潔各種不同材質之環保吸管，如不鏽鋼、玻璃、矽膠等。
在本實施例中，各個電漿產生器14之設計與配置大致相同，圖中僅針對其中之一進行標示以簡化說明。其次，本實施例顯示二個電漿產生器14以同時清潔二根吸管20。不過亦不限於此。依據實際使用需求，在脈衝產生器11之輸出功率與氣體源12的輸出氣體流量足以提供給電漿產生器14的情況下，此大氣電漿設備可設置更多數量之電漿產生器14以加快吸管20清潔速度。
脈衝產生器11係用以產生一高壓脈衝，提供至各個電漿產生器14，用以產生電漿。在一實施例中，此脈衝產生器11係一直流脈衝產生器、一交流脈衝產生器或是一射頻脈衝產生器。就此高壓脈衝之波型來看，此高壓脈衝可以是一方波或是一弦波。
氣體源12係用以提供一工作氣體至各個電漿產生器14。此工作氣體可以是一惰性氣體，如氦氣或氬氣，亦可以是一混合氣體，如氦氣與氬氣之混合、氦氣與氧氣之混合、或是氦氣與氮氣之混合等。
流量控制器13係設置於氣體源12與各個電漿產生器14之間，以控制氣體源12提供至各個電漿產生器14之氣體流量。在一實施例中，如圖中所示，此流量控制器13係控制由氣體源12流出之氣體總流量(即提供至各個電漿產生器14之氣體流量的加總)，且氣體源12
提供至各個電漿產生器14之氣體流量大致相同。
各個電漿產生器14包括一管體141、一第一電極142、一第二電極143、一氣體入口144與一電漿噴頭145。第一電極142係延伸至管體141內，第二電極143則是設置於管體141外側，且第一電極142與第二電極143間隔一預設距離。
在一實施例中，管體141係由絕緣材質(如玻璃、石英等)構成。第一電極142係一鎢電極，此鎢電極電性連接至脈衝產生器11之一脈衝輸出端HV。第二電極143係一銅環電極，銅環電極係環設於管體141外側，且電性連接至脈衝產生器11之一接地端G。藉此，脈衝產生器11所產生之高壓脈衝即可施加於管體141內。更精確地說，就是施加於管體141內對應於第一電極142與第二電極143之空間。
氣體入口144與電漿噴頭145係位於管體141之相對兩端部，且氣體入口144係連通至氣體源12。氣體源12提供之工作氣體係經由氣體入口144進入管體141內部，搭配脈衝產生器11所產生之高壓脈衝，以產生大氣電漿。
如圖中所示，在本實施例中，氣體入口144係設置於管體141之左端部的側壁，電漿噴頭145則是設置於管體141之右端部。不過亦不限於此。配合第一電極142與第二電極143之設置位置，氣體入口144之設置位置亦可進行調整。舉例來說，氣體入口144亦可設置管體141之左端部的端面處。
氣體源12提供之工作氣體除了用於產生大氣電漿外，也會在管體141內構成一氣流F由氣體入口144流動至電漿噴頭145，此氣流F會驅動電漿由電漿噴頭145噴出延伸至吸管20內部，以清潔吸管20內壁。在一實施例中，透過適當調整氣體源12提供至電漿產生器14之氣體流量、脈衝產生器11所產生之高壓脈衝之脈衝電壓與脈衝頻率，即可使大氣電漿延伸至吸管20外，以確保整個吸管20的內壁均受到大氣電漿之清潔。關於相關數據，在後續段落會有更詳細的說明。
下表(表一)列出本發明大氣電漿設備實際進行吸管清潔之實驗數據。值得注意的是，此實驗數據僅為輔助說明本發明之目的與優點，並不對本發明之範圍進行任何限制。
依據此實驗數據進行操作，此大氣電漿設備可進行清潔之吸管長度為10~60cm。
前述實驗中所使用的工作氣體為氦氣。不過，本發明並不限於此。本發明亦可使用其他種類之惰
性氣體作為工作氣體。又，此工作氣體亦可以是一混合氣體。不過，此混合氣體中，氦氣所佔之比例需達到90%以上，以確保生成長距離電漿。另外，在工作氣體中納入少量氧氣或氮氣，有助於生成活性物質，提升大氣電漿之殺菌效果。
在一實施例中，此工作氣體可為氦氣與氬氣之混合氣體，其中，氦氣之流量為5-10slm，氬氣之流量為100-500sccm。在另一實施例中，此工作氣體可為氦氣與氧氣之混合氣體，其中，氦氣之流量為2-20slm，氧氣之流量為2-10sccm。
第二圖係本發明大氣電漿設備10’另一實施例之配置示意圖。本實施例與第一圖之實施例之主要差異在於，本實施例之大氣電漿設備10’具有複數個吸管接頭18，分別設置於各個電漿產生器14之電漿噴頭145以固定吸管20，並防止尚未清潔之吸管20與電漿噴頭145直接接觸。
請同時參照第三圖。第三圖係本發明大氣電漿設備之吸管接頭一實施例之立體示意圖。如圖中所示，吸管接頭18包括一套接部182與一固定接口184。吸管接頭18係透過套接部182以套接方式設置於電漿噴頭145外側。固定接口184則是用以固定吸管20。
吸管接頭18係以絕緣軟性材質(如矽膠、樹脂等高分子材料)製作，以避免對於管體141內之電漿生成造成影響。在一實施例中，此吸管接頭18係可拆卸地設置於電漿噴頭145，以利於使用者進行更換與清潔。
又，在一實施例中，此吸管接頭18為可拋棄式，以確保衛生。
其次，為配合不同之吸管20尺寸與形狀，在一實施例中，這些吸管接頭18之固定接口184可具有不同之接口形狀，如圓形或方形，以固定不同形狀之吸管，或是具有不同之接口尺寸，以固定不同尺寸之吸管。
綜上所述，本發明之大氣電漿設備10,10’設置有多個電漿產生器，可同時清潔多個吸管，以縮短清潔時間。其次，大氣電漿設備10’並具有特殊設計之吸管接頭18以固定吸管20，避免電漿噴頭145接觸尚未清潔的吸管20，以確保電漿清潔的品質。
上述僅為本發明較佳之實施例而已，並不對本發明進行任何限制。任何所屬技術領域的技術人員，在不脫離本發明的技術手段的範圍內，對本發明揭露的技術手段和技術內容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本發明的技術手段的內容，仍屬於本發明的保護範圍之內。
10‧‧‧大氣電漿設備
11‧‧‧脈衝產生器
12‧‧‧氣體源
13‧‧‧流量控制器
14‧‧‧電漿產生器
20‧‧‧吸管
141‧‧‧管體
142‧‧‧第一電極
143‧‧‧第二電極
144‧‧‧氣體入口
145‧‧‧電漿噴頭
HV‧‧‧脈衝輸出端
G‧‧‧接地端
F‧‧‧氣流
Claims (13)
- 一種大氣電漿設備，包括：一脈衝產生器，用以產生一高壓脈衝；一氣體源，用以提供一工作氣體；以及複數個電漿產生器，各該電漿產生器包括一管體、一第一電極、一第二電極、一氣體入口與一電漿噴頭，其中，該第一電極係延伸至該管體內，該第二電極係設置於該管體外側且與該第一電極間隔一預設距離，該第一電極與該第二電極係電性連接該脈衝產生器以接收該高壓脈衝，該氣體入口與該電漿噴頭係設置於管體上，且該氣體入口係連通至該氣體源。
- 如申請專利範圍第1項之大氣電漿設備，其中，該工作氣體係一惰性氣體。
- 如申請專利範圍第1項之大氣電漿設備，其中，該工作氣體係一混合氣體，該混合氣體包括一惰性氣體。
- 如申請專利範圍第3項之大氣電漿設備，其中，該混合氣體更包括氧氣或氮氣。
- 如申請專利範圍第1項之大氣電漿設備，更包括一流量控制器，設置於該氣體源與該些氣體入口之間。
- 如申請專利範圍第1項之大氣電漿設備，其中，該氣體入口與該電漿噴頭係設置於該管體之相對二端部。
- 如申請專利範圍第1項之大氣電漿設備，其 中，該脈衝產生器係一直流脈衝產生器或是一射頻脈衝產生器。
- 如申請專利範圍第1項之大氣電漿設備，更包括複數個吸管接頭，分別設置於該些電漿產生器之該些電漿噴頭。
- 如申請專利範圍第8項之大氣電漿設備，其中，該吸管接頭係以絕緣材質製作。
- 如申請專利範圍第8項之大氣電漿設備，其中，該吸管接頭係可拆卸地設置於該電漿噴頭。
- 如申請專利範圍第8項之大氣電漿設備，其中，該吸管接頭係套接於該電漿噴頭外側。
- 如申請專利範圍第8項之大氣電漿設備，其中，該吸管接頭之接口形狀為圓形或方形。
- 如申請專利範圍第8項之大氣電漿設備，其中，該些吸管接頭之接口尺寸不同。
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