一種柔性放電電極結(jié)構(gòu)的等離子體消毒滅菌裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種柔性放電電極結(jié)構(gòu)的等離子體消毒滅菌裝置，包括具有高壓輸出電路的電源系統(tǒng)，與高壓輸出電路的高壓端連接的高壓電極，以及接地電極，所述高壓電極與接地電極以相互螺旋纏繞的結(jié)構(gòu)直接接觸，高壓電極與接地電極至少其中一個電極為柔性體結(jié)構(gòu)，高壓電極與接地電極至少其中一個電極包裹有絕緣介質(zhì)；采用柔性體結(jié)構(gòu)的接地電極選用熔點高、導(dǎo)電性能較好的碳纖維材料；電源系統(tǒng)通電后，兩電極的接觸區(qū)域發(fā)生表面放電，生成大量低溫等離子體；相互纏繞直接接觸的高壓電極和接地電極結(jié)構(gòu)可以以直接接觸的方式對被處理物體進行消毒滅菌處理。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于氣體放電等離子體生成
，更具體地，涉及一種在大氣壓下產(chǎn)生低溫等離子體，尤其是一種具有柔性放電電極結(jié)構(gòu)的等離子體消毒滅菌裝置及具體應(yīng)用。
技術(shù)介紹
人類工業(yè)社會的不斷發(fā)展，一方面加重了對自然環(huán)境的破壞，使得氣體受到嚴重污染；另一方面特種病毒、細菌等微生物的滋生，嚴重影響了人類的正常生存，使得人們對于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的需求愈發(fā)強烈，例如在醫(yī)院病房中，醫(yī)療設(shè)備或病床的消毒滅菌效果和效率問題變得尤為重要。隨著等離子體技術(shù)的飛速發(fā)展，其應(yīng)用越來越廣，在這些領(lǐng)域其良好的應(yīng)用效果也不斷顯現(xiàn)出來。例如在空氣凈化、醫(yī)療消毒等方面，作為一種新型的高效凈化消毒手段，與傳統(tǒng)方法相比，等離子體展現(xiàn)出了成功率高、耗時短等方面的優(yōu)越性。而由于等離子體生成技術(shù)本身具有很高的專業(yè)化含量，其技術(shù)的成熟水平很大程度上決定了相應(yīng)設(shè)備的性能，因此如何實現(xiàn)將等離子體消毒凈化技術(shù)轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)化應(yīng)用的高效設(shè)備始終是一個值得不斷深入研究的問題。等離子體依據(jù)生成形式可以劃分為電弧、電暈和輝光等離子體。電弧等離子體因高溫、高能耗等特征限制了其應(yīng)用范圍；電暈等離子體溫度低，功耗小，目前在空氣凈化領(lǐng)域的應(yīng)用較多，但效率不是很高；輝光放電具有溫度低、效率高、能耗小等特征，是較為理想的用于消毒凈化的等離子體生成形式，但在大氣壓輝光等離子體很難大面積穩(wěn)定地生成，因此轉(zhuǎn)化為實際裝置也較為困難。在目前的研究中，因放電間隙的存在，等離子體的生成裝置大多采用固定結(jié)構(gòu)和形狀的電極，例如平行板或針－板式的電極結(jié)構(gòu)，它們需要根據(jù)實際所需空間放電電場強度設(shè)置固定的極板間距，且由于這一限定使得其電極材料難以表現(xiàn)柔性性質(zhì)，無法按照實際需求改變其形狀，這就使得處理某些特殊形態(tài)的物體具有明顯的不便性，限制了處理空間，處理效果也難以得到保障。專利技術(shù)人在先前授權(quán)公告號為CN102548177B的專利“等離子體空氣凈化裝置的放電電極結(jié)構(gòu)”的申請中，采用了正負電極組交叉形成接觸點的電極結(jié)構(gòu)，打破了現(xiàn)有技術(shù)的認知，形成了較大面積的輝光放電。但囿于材料及電極交叉結(jié)構(gòu)等的限制，未能充分發(fā)揮出電極的柔性性質(zhì)，且附帶產(chǎn)生的臭氧量過多。因此為得到應(yīng)用于等離子體消毒凈化技術(shù)的高效率產(chǎn)品設(shè)備，對放電電極的進一步深入研究是關(guān)鍵，這就需要我們設(shè)計出一種既滿足應(yīng)用上的消毒滅菌、凈化除臭的要求，又保證達到低功耗等現(xiàn)代化產(chǎn)品的要求，且具有一定的柔性和便攜性的電極結(jié)構(gòu)，以降低對空間等條件的限制要求，極大的提高裝置的處理效率。針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出本專利技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本專利技術(shù)采用碳纖維電極材質(zhì)，目的在于設(shè)計一種既可以實現(xiàn)消毒滅菌、凈化除臭的功能也能達到低功耗要求且具有柔性性質(zhì)的放電電極結(jié)構(gòu)的等離子體生成裝置。為實現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：一種柔性放電電極結(jié)構(gòu)的等離子體消毒滅菌裝置，包括具有高壓輸出電路的電源系統(tǒng)，與高壓輸出電路的高壓端連接的高壓電極，以及接地電極，所述高壓電極與接地電極以相互螺旋纏繞的結(jié)構(gòu)直接接觸，高壓電極與接地電極至少其中一個電極為柔性體結(jié)構(gòu)，高壓電極與接地電極至少其中一個電極包裹有絕緣介質(zhì)；采用柔性體結(jié)構(gòu)的接地電極選用熔點高、導(dǎo)電性能較好的碳纖維材料；電源系統(tǒng)通電后，兩電極的接觸區(qū)域發(fā)生表面放電，生成大量低溫等離子體；相互纏繞直接接觸的高壓電極和接地電極結(jié)構(gòu)可以以直接接觸的方式對被處理物體進行消毒滅菌處理。所述的高壓電極為剛性體結(jié)構(gòu)，所述接地電極為柔性體結(jié)構(gòu)，接地電極以螺旋纏繞的方式貼附纏繞在剛性體結(jié)構(gòu)的高壓電極上?；蛘撸龅母邏弘姌O和接地電極均為柔性體結(jié)構(gòu)，接地電極以螺旋纏繞的方式貼附纏繞在高壓電極上，形成等離子體消毒滅菌條。若干所述等離子體消毒滅菌條貼附在一定面積的基材上，或編織成網(wǎng)狀、罩狀結(jié)構(gòu)，直接整體附著于被處理物體進行消毒滅菌處理。所述的高壓電極和接地電極至少一個包裹有絕緣介質(zhì)。所述的絕緣介質(zhì)為聚四氟乙烯。本專利技術(shù)的有益效果是：一方面，傳統(tǒng)意義上的放電電極中，其高、低壓電極之間間隔一定的距離，放電產(chǎn)生在電極空隙之間。本專利技術(shù)采用介質(zhì)阻擋放電形式，包裹有絕緣介質(zhì)的高、低壓電極采用直至接觸的方式，使放電產(chǎn)生在電極周邊并向外擴散。因電極直接接觸，故當電極材料采用柔性體時，可根據(jù)需求做任意變形，以滿足實際應(yīng)用。另一方面，傳統(tǒng)的電極材質(zhì)多采用金屬導(dǎo)體，難以較大程度地提高接觸式電極的放電均勻性。本專利技術(shù)創(chuàng)造性地采用碳纖維材質(zhì)的電極，因其特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及放電機理，能有效降低放電閾值，并使等離子體的生成更加均勻。當起始放電電壓降低時，空氣中氧氣被電離產(chǎn)生的臭氧量也將大大減少。這樣，如上所述的柔性電極結(jié)構(gòu)應(yīng)用于等離子體消毒滅菌裝置時：當只有一個電極采用柔性材料時，此電極可通過螺旋纏繞的方式貼附于另一電極上，產(chǎn)生的等離子體分布在兩電極交界及其附近區(qū)域，并通過一定的擴散而填充于附近空間，通過改變螺距的大?。绰萑γ芏龋┖碗姌O之間的接觸面積而使得等離子體生成量發(fā)生變化，而電極接觸面積可以由材料的直徑或形狀間接改變。當兩個電極材料均采用柔性材料時，可以通過螺旋編織等方法將兩者貼近，產(chǎn)生的等離子體在擴散作用下同樣分布在兩電極交界及其附近區(qū)域。因采用接觸式電極結(jié)構(gòu)以及柔性材料，兩電極可以按照實際需要進行扭轉(zhuǎn)、彎曲等變形操作，具有良好的柔軟性，進而我們通過將多組的柔性電極固定于一定面積的基材上，對于處理某些特殊形狀或狀態(tài)的物體具有顯著的便攜性和處理效率。同樣，我們可以通過改變兩柔性電極的交界面積改變等離子體的生成量。當被處理物為硬性物體時，我們可以將兩柔性體螺旋編織構(gòu)成的電極采用纏繞或其它方式貼附于被處理物之上，因電極具有柔性，可通過改變電極形狀作用于被處理區(qū)域；當被處理物為柔軟材料（如衣物、布匹等）時，我們除采用雙柔性體的電極結(jié)構(gòu)外，也可以采用只具有一個柔性體的電極，亦能使放電電極與被處理物緊密接觸而增強處理效果。應(yīng)當注意到，等離子體的生成量和生成的等離子體的傳播距離，與電壓、電流、及使用的環(huán)境（溫度、濕度等）關(guān)系密切。足夠大的相交區(qū)域意味著能耗與耗材的增加，因此需要合理設(shè)置?？傮w來講，通過采用該種柔性放電電極結(jié)構(gòu)的等離子體消毒滅菌裝置，可以在電極交界處及其附近區(qū)域生成大量低溫等離子體和其它活性粒子，具有消毒滅菌、凈化除臭的功能；電極具有良好的柔性，可以依據(jù)實際需要改變電極形狀，具有較好的便攜性，擴大了其適用范圍；改變了傳統(tǒng)電極結(jié)構(gòu)對空間的限制要求，可大大增加其作用區(qū)域，提高處理效果；產(chǎn)生的低溫等離子體具有輝光等離子體的性質(zhì)，面積大，均勻性良好，功耗低，效率高；電極采用碳纖維材料，放電更加均勻，附帶產(chǎn)生臭氧較少；碳纖維的電極材質(zhì)和接觸式的電極結(jié)構(gòu)能夠有效降低起始放電電壓，也即降低了對絕緣的要求；本專利技術(shù)的電極制作流程相比于具有固定間隙的電極結(jié)構(gòu)更為簡單。附圖說明當結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本專利技術(shù)以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點，但此處所說明的附圖用來提供對本專利技術(shù)的進一步理解，構(gòu)成本專利技術(shù)的一部分，本專利技術(shù)的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術(shù)，并不構(gòu)成對本專利技術(shù)的不當限定，其中：圖1為本專利技術(shù)實施例的電源系統(tǒng)框圖；圖2為本專利技術(shù)實施例的電源主電路圖；圖3為專利技術(shù)實施例的電源觸發(fā)電路圖；圖4為本專利技術(shù)實施例1的柔性放電電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本專利技術(shù)實施例1本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種柔性放電電極結(jié)構(gòu)的等離子體消毒滅菌裝置，包括具有高壓輸出電路的電源系統(tǒng)，與高壓輸出電路的高壓端連接的高壓電極，以及接地電極，其特征在于，所述高壓電極與接地電極以相互螺旋纏繞的結(jié)構(gòu)直接接觸，高壓電極與接地電極至少其中一個電極為柔性體結(jié)構(gòu)，高壓電極與接地電極至少其中一個電極包裹有絕緣介質(zhì)；采用柔性體結(jié)構(gòu)的接地電極選用熔點高、導(dǎo)電性能較好的碳纖維材料；電源系統(tǒng)通電后，兩電極的接觸區(qū)域發(fā)生表面放電，生成大量低溫等離子體；相互纏繞直接接觸的高壓電極和接地電極結(jié)構(gòu)可以以直接接觸的方式對被處理物體進行消毒滅菌處理。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種柔性放電電極結(jié)構(gòu)的等離子體消毒滅菌裝置，包括具有高壓輸出電路的電源系統(tǒng)，與高壓輸出電路的高壓端連接的高壓電極，以及接地電極，其特征在于，所述高壓電極與接地電極以相互螺旋纏繞的結(jié)構(gòu)直接接觸，高壓電極與接地電極至少其中一個電極為柔性體結(jié)構(gòu)，高壓電極與接地電極至少其中一個電極包裹有絕緣介質(zhì)；采用柔性體結(jié)構(gòu)的接地電極選用熔點高、導(dǎo)電性能較好的碳纖維材料；電源系統(tǒng)通電后，兩電極的接觸區(qū)域發(fā)生表面放電，生成大量低溫等離子體；相互纏繞直接接觸的高壓電極和接地電極結(jié)構(gòu)可以以直接接觸的方式對被處理物體進行消毒滅菌處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性放電電極結(jié)構(gòu)的等離子體消毒滅菌裝置，其特征在于，所述的高壓...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉文正，趙帥，趙強，
申請(專利權(quán))人：北京睿昱達科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11