[发明专利]一种大气压介质阻挡放电等离子体灭菌装置

权利要求书

1.一种大气压介质阻挡放电等离子体灭菌装置，其特征在于，该装置包括：外壳（21）和内部电路；内部电路包括传感器、分析电路、电压控制电路和等离子体发生装置；传感器包括温度传感器、气压传感器和风力传感器；传感器探测包括温度、气压和风力的环境条件，然后将环境条件的数据传到分析电路，接收到环境参数的分析电路，将这些外界环境参数与预先存储好的参数进行比对，根据比对结果，对已经设置好的指令模板做出相应的更改，此指令模板对应预先存储好的参数，即调整指令中电压参数的大小，从而形成新的指令，并对电压控制电路发出指令，电压控制电路接收到指令后调节输入等离子体发生装置的电压，或者通过外部控制电路即人工调节，由操作人员根据自己的判断调节等离子体发生装置的电压，等离子体发生装置采用射频预电离的方法对气体进行预电离，在空气间隙中形成一定量的均匀分布的初始电子以降低击穿电压，然后再采用介质阻挡放电的方式对已经预电离的气体进行放电击穿，充分电离，形成等离子体，作用于物体表面，实现安全、清洁、高效地灭菌，同时达到灵活控制等离子体装置产生合适的等离子体以提高灭菌效率的目的；当产生的等离子体将细菌杀灭后，经人工调节停止等离子体产生或经传感器探测、并由分析电路分析处理后，发出指令通过电压控制电路调节等离子体发生装置停止产生等离子体气流。

2.根据权利要求1所述的一种大气压介质阻挡放电等离子体灭菌装置，其特征在于，所述的外壳（21）主材料为经过等离子体离子注入处理的工程塑料（ABS），采用圆筒形设计，整体长10—120cm，圆筒直径2—10cm，在外壳中间相距20cm的两处设有两个手持部位24，该手持部位相对于圆筒身而言直径较小1-3cm，但此处经加厚，并采用磨砂处理，不仅能更好的绝热，同时也增大操作人员手部与装置之间的摩擦，在前一个手持部位距离1cm处，设置电压旋钮（25），控制输入等离子发生装置中的电压；在后一个手持部位距离2cm处，设置电路总开关（23），控制等离子体的发生与停止；在其后分别设有气体流量计（28）、稀有气体加载部位（22），在外壳的末端为环状的射频预电离电极（26）和等离子体发生装置的外电极（27）。

3.根据权利要求2所述的一种大气压介质阻挡放电等离子体灭菌装置，其特征在于，所述的稀有气体采用氩气。

4.根据权利要求2所述的一种大气压介质阻挡放电等离子体灭菌装置，其特征在于，稀有气体加载部位（22）采用环形结构，内外直径分别为2、3cm，外环（53）为凸起部分，内圆（52）为凹陷部分，稀有气体气瓶（54）外径79cm，瓶体长1525cm，稀有气体气瓶（54）外环（55）为凹陷部分，稀有气体气瓶（54）内圆（56）为突起部分，这一设计可使等离子体灭菌装置与稀有气体气瓶（54）实现无缝对接，避免气体外泄。

5.根据权利要求1所述的一种大气压介质阻挡放电等离子体灭菌装置，其特征在于，等离子体发生装置包括与高压输出端正极相连接的内电极（35）、绝缘层（34）、接负极的外电极（27）、腔体（31）、腔体一侧端口有环状的射频预电离电极（26），外电极（27）与射频预电离电极（26）之间不导通，厚度为2mm的铜箔制成的内电极（35）与高频升压变压器（47）的正极相连接，绝缘介质层（34）由厚度为1mm且密布小孔的聚四氟乙烯片构成，与同电源负极相连接的外电极（27）形成介质阻挡放电；这样稀有气体气源（32）产生稀有气体流，通过气流控制阀（33）和气体流量计（28）后，操作人员根据气体流量计（28）所显示的气体流量值利用气流控制阀（33）调节气体流量，稀有气体流混入空气中形成工作气体；这样的气体在经过预电离后，再经介质阻挡放电实现充分电离，形成较高密度的等离子体，气室壁和稀有气体气瓶均采用经过等离子体注入处理的工程塑料（ABS）制成，重量轻且抗菌绝缘。

6.根据权利要求5所述的一种大气压介质阻挡放电等离子体灭菌装置，其特征在于，所述的外电极（27），预先设计了不同直径的栅网、梳状型、螺旋型，根据实际灭菌情况，可灵活选取合适的类型，直径大的适合近距离灭菌，产生的等离子体面积大，灭菌速度快；直径小的虽然由于等离子体面积较小，灭菌速度较前者差，但等离子体密度更大，适用于对缝隙处的灭菌。

7.根据权利要求5所述的一种大气压介质阻挡放电等离子体灭菌装置，其特征在于，等离子体发生装置通过射频电极（26）对气体进行预电离，并利用高频升压变压器（47）瞬间放大直流电源电压，该高频升压变压器（47）为带铁芯的自感系数10H-25H的电感线圈，实现这一目标的电路包括：启辉器（41），开关（43），镇流器（44），电源（45），高频升压变压器（47），闭合开关（43）后，电压经过高频升压变压器（47）后，在射频预电离电极（26）处对气体进行预电离，与此同时，启辉器（41）、镇流器（44）、电源（45）构成闭合回路，由于此时电路中电阻很小，故电路中会形成很大的电流，那么镇流器(44)两端也就会形成很大的电压，启辉器（41）处因温度上升到一定程度而断开，电路瞬间断开，电流突变，此时镇流器（44）可视作电源，其两端的电压加载到内电极（35）和外电极（27）上，从而使两端电压达到击穿电压。