[實用新型]用于滅菌消毒的大氣壓等離子體發生裝置

有效

• 申請號: 201220163968.2
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN202663640U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 倪國華;計寧翔;程誠
• 申請（專利權）人: 中國科學院等離子體物理研究所
• 主分類號: H05H1/24
• 分類號: H05H1/24;A61L9/22
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本實用新型涉及大氣壓等離子體發生技術領域，具體涉及一種用于滅菌消毒的大氣壓等離子體發生裝置。

背景技術

相對于傳統的滅菌方法（如加熱滅菌、化學藥劑滅菌、紫外滅菌等）而言，低溫等離子體滅菌具有很多優點，特別是對高溫敏感材料的滅菌。在等離子體滅菌技術中，大氣壓等離子體滅菌由于使用廉價的空氣作為等離子體工作氣體且工作在大氣壓環境下而無需真空設備，故裝置相對簡單、操作簡便，同時大氣壓等離子體滅菌兼具殺菌效率高、無藥物殘留等優點，因而，具有更廣泛的應用前景。

多種因素（如紫外光、溫度、強電場、帶電粒子和化學活性粒子等）的協同作用是等離子體具有優良滅菌效能的重要原因。在本實用新型的大氣壓等離子體發生裝置中，使用溫度計長時間地測試了放電氣氛中的宏觀氣體溫度，溫度保持在40℃左右，這個溫度對大多數的細菌影響不大；通過風機的進氣，氣體中細菌被引入放電區，電場和帶電粒子直接轟擊對滅菌有一定的效果；等離子體激發過程中產生的紫外光輻射量較小，對滅菌效果有一定影響，但影響效果不大；采用發射光譜診斷技術，發現了等離子體中產生了大量的活性粒子（如OH、NO和O₃等），這些活性粒子可以通過氣流帶出放電區域，對不在放電區的細菌的殺滅起到關鍵性的作用。目前已經有了很多的大氣壓等離子體發生裝置，如大氣壓等離子體射流、平板式介質阻擋放電等等，這些裝置存在著等離子體產生的面積較小、溫度較高，且大都采用惰性氣體（He、Ar等）作為等離子體工作氣體。

實用新型內容

為了克服現有大氣壓等離子體發生裝置的不足，提高放電面積及單位面積活性粒子的數量，本實用新型提供一種大氣壓等離子體發生裝置，該裝置不僅可以使用空氣作為等離子體工作氣體，而且大大提高了大面積等離子體的均勻性，增加等離子體活性成分的產率和效率，增強了滅菌的效果。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

用于滅菌消毒的大氣壓等離子體發生裝置，其特征在于：包括有齒狀電極、地電極、高壓電源、罩體，所述的齒狀電極包括有一個金屬平板，金屬平板的下端面布有多排規則的具有尖端形狀的金屬構件，各排金屬構件之間有縫隙，所述的地電極包括有多根并排排列并通過一根地電極連接導體連接使其并聯的金屬導線，每根金屬導線的表面設有絕緣介質，各根金屬導線之間有狹縫，所述的罩體的頂部入口處設有一個風機，罩體的內部從上至下依次固定安裝有齒狀電極、地電極，齒狀電極、地電極的兩端均固定于罩體的側壁上，所述的齒狀電極的具有金屬構件的一端朝下，齒狀電極的金屬構件之間有縫隙與地電極的金屬導線之間的狹縫一一對應，所述的罩體的側壁上開有通孔，齒狀電極、地電極分別通過一根穿過通孔的引線連接到高壓電源的正、負極上。

所述的多排規則的具有尖端形狀的金屬構件的形狀可以為齒狀、錐狀。

所述的絕緣介質可以為石英管、陶瓷管。

所述的風機與齒狀電極之間還安裝有空氣過濾網，空氣過濾網的兩端均固定于罩體的側壁上。

所述的罩體為管狀絕緣罩體。

本實用新型的原理是：

齒狀電極和地電極分別連接到高壓交流電源的正負極，產生大氣壓等離子體。采用齒狀或類似的尖端電極和有絕緣介質地電極之間放電，有助于降低放電電壓，提高大面積等離子體的均勻性，并獲得高濃度的活性粒子；此外，通過風機產生的氣流加快活性粒子的擴散，同時補充新的等離子體工作氣體有利于產生更多的活性粒子，提高滅菌的效率，并通過氣流將產生的活性粒子從罩體底部出口處帶出。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型裝置能耗低、放電面積大且均勻，可直接使用空氣作為等離子體工作氣體，形成一個大面積富含高濃度活性粒子的等離子體區，將本實用新型的裝置用于滅菌消毒實驗，在很短的時間即可殺滅大量細菌，細菌的存活數甚至為零，達到國家相關衛生標準的要求。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1為本實用新型大氣壓等離子體發生裝置的結構示意圖。

圖2為本實用新型的齒狀電極和地電極組合放電組件的結構示意圖。

圖3為本實用新型的地電極結構示意圖。

具體實施方式