等离子射流杀菌装置、设备及其应用制造方法及图纸

本申请提供了一种等离子射流杀菌装置、设备及其应用，所述等离子射流杀菌装置包括：相互连接的等离子发生机构以及导流机构；等离子发生机构包括绝缘筒、电极环、电极针以及介质管，绝缘筒的另一端封闭，电极针设于绝缘筒内并延伸电极环中用于产生等离子射流，介质管套设于电极针外，且沿电极针的周向包围电极针延伸至电极环内的端部，介质管采用绝缘材料制成，导流机构与绝缘筒的内腔连通并用于产生离子风对等离子射流进行吹导。本申请提供的等离子射流杀菌装置，使得等离子在放电区域外的针尖处聚集形成等离子射流，抑制电极环与电极针之间形成弧光放电或火花放电，在提升安全性的同时提升了等离子射流的长度，增强了等离子射流的杀菌效果。流的杀菌效果。流的杀菌效果。

【技术实现步骤摘要】
等离子射流杀菌装置、设备及其应用


[0001]本申请属于杀菌装置
，尤其涉及一种等离子射流杀菌装置设备及其应用。

技术介绍

[0002]随着生活水平的提高，人们对于日常生活中的消毒杀菌的方式也提出了的新的要求。目前常用的放射线法、过滤法和化学法存在诸多弊端，包括对环境造成污染、药物残留、灭菌时间长灭菌效果不好等。
[0003]目前先进的低温灭菌方法是等离子体灭菌，其具有无药物残留、安全性高、灭菌时间短、灭菌效果显著等，并且对环境也不会造成其他负面的影响，值得进行研究和推广。
[0004]然而，等离子体杀菌技术，设备庞大、生产成本高昂，造成其应用受到了一定的限制。微型的等离子体放电装置营运而生，但是微型等离子体放电设备受到高压时，在紫铜电极与针电极之间极易形成弧光放电或火花放电，导致安全事故发生。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种等离子射流杀菌装置，以解决现有技术中存在的等离子射流杀菌装置容易产生弧光放电或火花放电的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：
[0007]本申请的第一方面，提供一种等离子射流杀菌装置，包括相互连接的等离子发生机构以及导流机构；
[0008]等离子发生机构包括绝缘筒、电极环、电极针以及介质管，电极环设于绝缘筒的一端，绝缘筒的另一端封闭，电极针设于绝缘筒内并延伸电极环中用于产生等离子射流，介质管套设于电极针外，且沿电极针的周向包围电极针延伸至电极环内的端部，介质管采用绝缘材料制成，导流机构与绝缘筒的内腔连通并用于产生离子风对等离子射流进行吹导。
[0009]根据本申请的一个实施例，绝缘筒内设有导流管，电极针具有延伸至针尖的贯通的气体流道，导流管的一端与导流机构连通另一端与气体流道连通。
[0010]根据本申请的一个实施例，介质管的外壁与电极环的内壁贴合。
[0011]根据本申请的一个实施例，介质管轴向延伸出电极环背离绝缘筒封闭端的端部。
[0012]根据本申请的一个实施例，介质管延伸出电极环端面的长度为1～5mm。
[0013]根据本申请的一个实施例，电极针穿过电极环的中心并与电极环的端面平齐。
[0014]根据本申请的一个实施例，导流机构包括多个依次连通的导流单元，导流单元包括外壳和设于外壳内的电极组，电极组包括相对设置的阴极和阳极，外壳通过设于绝缘筒外壁的进气口与绝缘筒内腔连通，阳极包括一金属网，金属针数量为一根，且垂直正对于金属网中心；或多根金属针环正对金属网，且绕金属网中心延长线均匀分布。
[0015]根据本申请的一个实施例，导流机构靠近进气口的一端还设有聚拢部，聚拢部的内径朝进气口的方向逐渐减小。
[0016]本申请的第二方面，提供了一种等离子射流杀菌设备，包括直流高压电源和上述的等离子射流杀菌装置，等离子发生机构以及导流机构均与直流高压电源连接。
[0017]本申请的第三方面，提供了一种如上所述的等离子射流杀菌装置在杀菌消毒中的应用。
[0018]本申请提供的等离子射流杀菌装置的有益效果在于：与现有技术相比，在电极针与电极环之间的放电空间设置介质管，以在电极环的表面形成一介质阻挡层阻挡放电，使得等离子在放电区域外的针尖处聚集形成等离子射流，抑制电极环与电极针之间形成弧光放电或火花放电，在提升安全性的同时，提升了等离子射流的长度，增强了等离子射流的杀菌效果。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本申请实施例提供的等离子射流杀菌装置的结构示意图；
[0021]图2为本申请实施例提供的等离子发生机构的结构示意图；
[0022]图3为本申请实施例提供的等离子发生机构的侧面剖视示意图；
[0023]图4为本申请实施例提供的等离子发生机构的透视结构示意图；
[0024]图5为本申请实施例提供的圆形介质管的等离子发生机构的横截面剖视结构示意图；
[0025]图6为本申请实施例提供的方形介质管的等离子发生机构的横截面剖视结构示意图；
[0026]图7为本申请实施例提供的导流单元剖视结构示意图；
[0027]图8为本申请实施例提供的导流单元侧视结构示意图；
[0028]图9为本申请另一实施例提供的导流单元剖视结构示意图；
[0029]图10为本申请另一实施例提供的导流单元侧视结构示意图；
[0030]图11为本申请实施例一提供的等离子发生机构射流电压测试电路图；
[0031]图12为本申请实施例一中未添加介质管的等离子发生机构产生的等离子射流的长度示意图；
[0032]图13为本申请实施例一中未添加介质管的等离子发生机构产生的球形等离子射流的长度示意图；
[0033]图14为本申请实施例一中添加介质管的等离子发生机构产生的等离子射流的长度示意图；
[0034]图15为本申请实施例一中添加介质管的等离子发生机构产生的球形等离子射流的长度示意图；
[0035]图16为本申请实施例一中未添加介质管的等离子发生机构在施加正直流高压和负直流高压时的伏安特性曲线；
[0036]图17为本申请实施例一中添加介质管的等离子发生机构在施加正直流高压和负
直流高压时的伏安特性曲线；
[0037]图18为本申请实施例二中导流机构不加电压时的等离子发生机构产生的等离子射流的长度示意图；
[0038]图19为本申请实施例二中导流机构加电压时的等离子发生机构产生的等离子射流的长度示意图；
[0039]图20为本申请实施例三中导流机构不施加电压、等离子发生机构施加不同电压的对大肠杆菌灭菌实验的效果对比图；
[0040]图21为本申请实施例三中导流机构不施加电压、等离子发生机构施加不同电压的对金黄色葡萄球菌灭菌实验的效果对比图；
[0041]图22为本申请实施例四中不同灭菌时间等离子射流装置对大肠杆菌的灭菌实验的效果对比图；
[0042]图23为本申请实施例四中不同灭菌时间等离子射流装置对金黄色葡萄球菌的灭菌实验的效果对比图。
[0043]其中，图中各附图标记：
[0044]100
‑
等离子射流杀菌装置；1
‑
等离子发生机构；2
‑
导流机构；3
‑
绝缘筒；4
‑
电极环；5
‑
电极针；6
‑
介质管；7
‑
进气口；8
‑
导流单元；9
‑
外壳；10
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电极组；11
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阴极；12
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子射流杀菌装置，其特征在于，包括相互连接的等离子发生机构以及导流机构；所述等离子发生机构包括绝缘筒、电极环、电极针以及介质管，所述电极环设于所述绝缘筒的一端，所述绝缘筒的另一端封闭，所述电极针设于所述绝缘筒内并延伸至所述电极环中用于产生等离子射流，所述介质管套设于所述电极针外，且沿所述电极针的周向包围所述电极针延伸至所述电极环内的端部，所述介质管采用绝缘材料制成，所述导流机构与所述绝缘筒的内腔连通并用于产生离子风对所述等离子射流进行吹导。2.根据权利要求1所述的等离子射流杀菌装置，其特征在于，所述绝缘筒内设有导流管，所述电极针具有延伸至针尖的贯通的气体流道，所述导流管的一端与所述导流机构连通另一端与所述气体流道连通。3.根据权利要求2所述的等离子射流杀菌装置，其特征在于，所述介质管的外壁与所述电极环的内壁贴合。4.根据权利要求3所述的等离子射流杀菌装置，其特征在于，所述介质管轴向延伸出所述电极环背离所述绝缘筒封闭端的端部。5.根据权利要求4所述的等离子射流杀菌装置，其特征在于，所述介质管延伸出所述电极环端面的长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华，李明磊，贤跃飞，杨象添，朱鸿成，张雨晗，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：