一种智能控制的等离子体空气快速灭菌装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种智能控制的等离子体空气快速灭菌装置，包括：依次连接的反应段、混合段、催化反应段；所述反应段包括截面为三角形的锥形反应室、两个呈预定夹角布置的等离子体发生器；在等离子体发生器出口及交点处形成立体等离子体处理区，含菌气体在此与等离子体充分作用，达到快速杀菌的作用；所述两个等离子体发生器分别稳定工作于不同等离子体模式，其中，第一等离子体发生器工作于含氧模式，等离子体处理区产生氧活性物质；第二等离子体发生器工作于含氮模式等离子体处理区产生氮活性物质；所述第一等离子体发生器、第二等离子体发生器工作条件，需满足功率P1<P2，流量Q1>Q2。流量Q1>Q2。流量Q1>Q2。

【技术实现步骤摘要】
一种智能控制的等离子体空气快速灭菌装置


[0001]本专利技术属于等离子体空气净化灭菌
，具体提供一种公共场合排空气智能控制的等离子体快速灭菌装置。

技术介绍

[0002]公共空间、生活环境存在各种有害细菌和病毒，可以经呼吸道飞沫传播、密切接触传播和气溶胶传播造成人类疾病。医院的手术室、新生儿室、ICU病房及产房等，还有一些制药和食品生产包装车间等行业，这些场所对空气质量要求高，空气必须经过设备消毒杀菌。常用的杀菌方法包括辐照杀菌、高压电场杀菌、紫外杀菌，这些方法通常消杀范围有限，杀菌效率低。
[0003]常压等离子体在外加强电场作用下气体电离，产生电子、离子、活性自由基及射线物质等，在等离子体材料处理、生物灭菌等领域获得广泛应用。常压等离子体产生方式包括电晕放电，通常结构为线板式、针板式、针桶和线筒式，该放电方式一般在电场强度最强的针或线的尖端放电，放电区域很小，大部分含有细菌和病毒的空气从非放电区过，单次处理效率低。刀片式滑动弧，等离子体在刀片间产生等离子体，也存在这放电空间小，单次处理效率低的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种智能控制的等离子体空气快速灭菌装置，使等离子体能够分别稳定工作于不同的模式下(含氧模式、含氮模式)，含菌、病毒空气通过等离子体放电区时，达到快速灭菌效果。
[0005]本专利技术的技术方案为：一种智能控制的等离子体空气快速灭菌装置，包括：依次连接的反应段、混合段、催化反应段；
[0006]所述反应段包括截面为三角形的锥形反应室、两个呈预定夹角布置的等离子体发生器；在等离子体发生器出口及交点处形成立体等离子体处理区，含菌气体在此与等离子体充分作用，达到快速杀菌的作用；
[0007]所述等离子体发生器包括第一等离子体发生器、第二等离子体发生器，分别稳定工作于不同等离子体模式，其中，第一等离子体发生器工作于含氧模式，等离子体处理区产生氧活性物质；第二等离子体发生器工作于含氮模式，等离子体处理区产生氮活性物质；所述第一等离子体发生器、第二等离子体发生器工作条件，需满足功率P1<P2，流量Q1>Q2，P1、P2分别为第一、第二等离子发生器的功率，Q1、Q2分别为第一、第二等离子发生器的流量，通过智能控制，对第一、第二等离子体发生器的工作模式进行调整。
[0008]进一步的，所述等离子体发生器进气由不同流量控制器控制，使等离子体发生器稳定工作于不同等离子体模式；在等离子体发生器出口处分别安装有氮氧化物探头、臭氧探头，通过其代表性成分含量测量，以监测等离子体发生器工作模式；若探头测量含量偏离预定值，通过测控系统智能控制等离子体发生器激发电源输入电压、控制信号占空比，及流
量控制器流量，使等离子体发生器产生气氛工作于设定模式。
[0009]进一步的，所述等离子体混合段，下方具有倒喇叭形缩口，所述混合段内侧具有旋气的凹槽，由第一、第二等离子体反应区交叉形成快速等离子体流，在混合段通过到喇叭的缩口和凹槽，等离子体流在此充分混合，发生各类反应产生活性物质，进一步产生快速灭菌的作用。
[0010]进一步的，所述等离子体混合段放置有催化剂，在等离子体协同下去除氮氧化物。
[0011]进一步的，所述催化反应段放置有蜂窝陶瓷负载锰氧华物双金属催化剂，用于去除下行气流中残余的臭氧。
[0012]进一步的，在含氧模式下，如果氮氧化物超过第一预设值，或在含氮模式下，如果臭氧含量超过第二预设值，按以下方式进行智能调整和控制：工作于含氧模式的第一等离子体发生器，首先调整气体流量，以使第一等离子体发生器返回到含氧模式状态；工作于含氮模式的第二等离子体发生器，首先调整放电功率，调整等离子体发生器激发电源输入电压、控制信号占空比，以使第二等离子体发生器返回到含氮模式状态。
[0013]有益效果：
[0014]本专利技术的优点在于：第一、第二等离子体发生器在控制系统监测下智能稳定工作于不同模式，且等离子体处理区域相汇于交点处，形成快速下行等离子流至混合段。在混合段下行等离子体流在此快速充分混合，增强快速灭菌效果；含氧模式、含氮模式的等离子体流充分反应，以消除多余的臭氧含量；等离子体混合段放置有催化剂，在等离子体协同下去除氮氧化物。反应段放置有蜂窝陶瓷负载催化剂，用于去除下行气流中残余的臭氧，从而使得经本装置气体进入大气环境的安全性。
附图说明
[0015]图1为本专利技术装置结构示意图。
[0016]图中：第一等离子体发生器1、第二等离子体发生器2、等离子体反应段3、立体等离子体处理区4、第一氮氧化物探头5、第一臭氧测量器6、第二氮氧化物探头7、第二臭氧测量器8、等离子体混合段9、催化反应段10、蜂窝臭氧催化剂11。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0018]本专利技术提出一种智能控制的等离子体空气快速灭菌装置，所述快速灭菌等离子体装置包括反应段、混合段、催化反应段。所述反应段包括三角形反应室、两个呈一定夹角布置的等离子体发生器。在反应室内，含细菌和病毒的空气，经过等离子体发生器，所述等离子体区不仅仅局限于等离子发生器内，还可扩展至两个等离子体发生器交点处。在等离子体发生器出口及交点处形成立体等离子体处理区，含菌气体在此可以与等离子体充分作用，达到快速杀菌的作用。
[0019]根据本专利技术的一个实施例，如图1所示，是本专利技术装置结构示意图，所述快速灭菌
等离子体装置包括等离子体反应段3、等离子体混合段9、催化反应段10、控制系统。所述等离子体反应段包括三角形反应室、两个呈一定夹角布置的第一、第二等离子体发生器1、2。在反应段第一、第二等离子体发生器1、2能够分别稳定工作于不同的模式下，第一等离子体发生器1工作于含氧模式，等离子体处理区产生氧活性物质(O、OH、O2‑
、1O2、O3等)；第二等离子体发生器2工作于含氮模式，等离子体处理区产生氮活性物质(N、NO、NO2等)。所述第一等离子体发生器1、第二等离子体发生器2工作条件，需满足功率P1<P2，且流量Q1>Q2。本专利技术中，为了防止激发产生等离子体时，工作于不确定的状态，本专利技术根据工作时设定的流量、放电功率进行模式控制和转换，如果满足含氧模式条件，或满足含氮模式条件，或满足过渡模式条件，那么产生的等离子体仅工作于其满足条件的某一状态下。
[0020]本专利技术的含氧模式是指：由于氮气的离解能大于氧气的离解能，激发功率相对较低时，等离子体气氛中以氧活性物质为主(即含氧模式，e+O2→
O+O+e，O+H2O
→
OH+OH，O+O2+M
→
O3+M)。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能控制的等离子体空气快速灭菌装置，其特征在于，包括：依次连接的反应段、混合段、催化反应段；所述反应段包括截面为三角形的锥形反应室、两个呈预定夹角布置的等离子体发生器；在等离子体发生器出口及交点处形成立体等离子体处理区，含菌气体在此与等离子体充分作用，达到快速杀菌的作用；所述等离子体发生器包括第一等离子体发生器、第二等离子体发生器，分别稳定工作于不同等离子体模式，其中，第一等离子体发生器工作于含氧模式，等离子体处理区产生氧活性物质；第二等离子体发生器工作于含氮模式，等离子体处理区产生氮活性物质；所述第一等离子体发生器、第二等离子体发生器工作条件，需满足功率P1<P2，流量Q1>Q2，P1、P2分别为第一、第二等离子发生器的功率，Q1、Q2分别为第一、第二等离子发生器的流量，通过智能控制，对第一、第二等离子体发生器的工作模式进行调整。2.根据权利要求1所述的一种智能控制的等离子体空气快速灭菌装置，其特征在于，所述等离子体发生器进气由不同流量控制器控制，使等离子体发生器稳定工作于不同等离子体模式；在等离子体发生器出口处分别安装有氮氧化物探头、臭氧探头，通过其代表性成分含量测量，以监测等离子体发生器工作模式；若探头测量含量偏离预定值，通过测控系统智能控制等离子体发生器激发电源输入电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈洁，陈根，方世东，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：