[发明专利]一种等离子体杀菌装置、杀菌气体的制备方法及杀菌方法

说明书

本发明涉及一种等离子体杀菌装置、杀菌气体的制备方法及杀菌方法，包括滑动弧放电反应器，气流循环装置和密封腔体；气流循环装置包括进气端，出气端和风扇；进气端与出气端分别与密封腔体连通，气流循环装置与密封腔体之间通过进气端和出气端构成密封连通；滑动弧放电反应器包括电源和两个电极；电源与电极相连；出气端为绝缘耐高温管，或连接绝缘耐高温管，电极设置在绝缘耐高温管内；电极区域在气流循环装置作用下吹出等离子体滑动弧。本发明结构简单，空间内的气体在绝缘耐高温管内循环流动并多次形成滑动弧放电，使得密封空间内部的等离子体气体的杀菌活性和时效性提高，并且具有短暂的稳定性，是一种绿色、环保、无残留的杀菌方法。

技术领域

本发明属于空气及环境的杀菌消毒技术领域，具体涉及一种等离子体杀菌装置、杀菌气体的制备方法及杀菌方法。

背景技术

公共空间、生活环境以及物品表面存在各种有害细菌和病毒，一般的杀菌消毒手段，如紫外杀菌及酒精双氧水的杀菌，存在杀菌漏洞、不彻底等问题。常用的杀菌方法是物理杀菌方法，如超高压杀菌，高压电场杀菌，辐照杀菌，这些杀菌方法虽能一定程度灭杀物品表面及空间内存在的细菌和病毒，但会破坏产品的组织形态且杀菌效率低、能耗高，对人体和环境造成一定的安全危害。

等离子体气体是一种新型无残留的绿色杀菌技术，杀菌效果随等离子体放电产生模式的不同存在较大的差异。目前，介质阻挡放电杀菌的主要成分为臭氧离子且杀菌空间较小，仅限放电区域且杀菌气体对人体有危害，不环保。工业应用的滑动弧放电特点是温度高、能量利用率低；一般利用滑动弧的高温直吹的模式达到杀菌目的，且滑动弧放电的电极结构复杂，需要耐高温和水冷却系统，制造成本较高。工业滑动弧放电等离子体主要用于高温燃烧，产物中的活性物质寿命较短，空气仅经过了一次电离，杀菌效果和效率低，作用区域仅限于放电区域，多用于生活用水净化和杀菌。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种等离子体杀菌装置、制备方法及杀菌方法，本发明结构简单，空间内的气体在绝缘耐高温管内循环流动反复滑动弧放电电离，持续电离形成等离子体气体，激发产生具有强烈杀菌效果自由基团OH.。该发明可在密封空间内部持续产生等离子体气体且浓度梯度不断升高，保证等离子体气体的杀菌活性及时效性较高，并且具有短暂的稳定性，是一种绿色、环保、无残留的杀菌方法。

密封空间内部的等离子体的杀菌活性物质的时效性较高，可维持5-60分钟的杀菌时长；所述密封空间内部的等离子体气体可对内部空气及其可接触的物体表面进行全面杀菌，可有效降低细菌和病毒造成的安全风险。

本发明的目的是这样实现的：

一种等离子体杀菌装置，包括滑动弧放电反应器，气流循环装置和密封空间；

所述气流循环装置包括风扇；所述气流循环装置的进气端与出气端分别与所述密封空间连通，所述气流循环装置与所述密封空间之间通过进气端和出气端构成密封连通设置；

所述滑动弧放电反应器包括电源和相对设置的两个电极；所述电源与所述电极相连；所述出气端为绝缘耐高温管，或者出气端连接有绝缘耐高温管，所述电极设置在所述绝缘耐高温管内；

所述等离子发生装置工作时，所述电极区域的等离子体气体在气流循环装置的作用下电离并被吹出绝缘通道，形成等离子体杀菌气体。

这里的相对设置是指两个电极的放电端的连线垂直于绝缘耐高温管的中心线。

本发明滑动弧放电反应器，产生滑动弧放电等离子体，激发、电离气体产生自由基离子；经过气流循环装置和密封空间之间的循环，对气体进行多次滑动弧电离。经验证，当自由基OH·和过氧化氢H₂O₂达到一定的含量后，空间内自由基和过氧化氢会达到一种稳定状态，活性不会在短时间内消失，时效性较高，可维持5-60分钟的杀菌时长。通过该发生装置的工作，在空间内产生大量且稳定状态的活性等离子体气体，为后续区域内以及区域外的杀菌消毒提供有力的保障。