[发明专利]一种空气等离子体制备活化冰的装置及方法

说明书

本发明涉及一种空气等离子体制备活化冰的装置及方法，包括滑动弧放电等离子体反应器、冷凝制冰机构和密封桶体；滑动弧放电等离子体反应器通过管路与密封桶体形成密封连通；密封桶体的顶部喷淋区设置有连接进水管的喷雾口，中部匀水区设置有内网层，下部反应区设置有与进气口连通的出气结构；冷凝制冰机构具有密封桶体，密封桶体具有可开闭的出冰口和进水口，进水口与密封桶体的下部反应区连通。本发明结构简单，直接通过活化水制得活化冰，不添加任何其他成分，同时保证含有的有效活性成分持续长久，融化或解冻后仍然具有良好的活性，不会对环境产生二次污染，有效灭杀细菌和病毒，可广泛应用于各种消毒灭菌。

技术领域

本发明属于杀菌消毒技术领域，具体涉及一种空气等离子体制备活化冰的装置及方法。

背景技术

经过大气低温等离子体处理的水溶液或介质称之为等离子体活化水或介质，这种活化水溶液富含多种活性抑菌成分，且具有pH值低、氧化还原电位高等特点，是一种良好的、绿色的、无污染的杀菌制剂，有望代替次氯酸、电解水和臭氧水等其他传统杀菌制剂。目前，市场上大多数抑菌制剂存在的时效性短和成本高的问题，等离子体活化水也同样存在活性抑菌成分不能长久保存的问题，大多数情况下是边制备边使用，无法提前储备或批量保存。

在杀菌领域的应用，等离子体活化水无法满足其持久的或者远距离储运的条件，例如家用消毒，主要因为活化水中的活性抑菌成分保存时间较短，导致活化水一旦制备后需要在短时间内使用，增加了活化水制备和运输的成本，从而限制了活化水在杀菌消毒方面的应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种空气等离子体制备活化冰的装置及方法，本发明采用的滑动弧放电技术，能够在空气中产生大量的活性物质成分，如羟基自由基、臭氧、过氧化氢、NO₂-等，这些含有高浓度活性成分的气体通过溶解于喷雾中的微小水滴中，形成等离子体活化水，并利用冰的低温特性来保持和冻结等离子体活化水的活性。与普通冰相比，活化冰除了可提供低温环境外，还能有效抑制微生物生长繁殖，延长活化水的使用期限，在杀菌消毒甚至保鲜领域具有广泛的应用前景，而且活化冰直接通过活化水制得，不添加任何其他成分，含有的有效活性成分会在较长一段时间后分解或失效，不会对环境产生二次污染，是一种全新理念的环保杀菌技术。

本发明的目的是这样实现的：

一种空气等离子体制备活化冰的装置，包括滑动弧放电等离子体反应器、冷凝制冰机构和密封桶体；

所述滑动弧放电等离子体反应器包括电源、风扇和放电模块；

所述放电模块包括绝缘耐高温管、和设置在绝缘耐高温管内的第一电极和第二电极；所述电源与第一电极和第二电极相连；所述风扇设置于绝缘耐高温管的进风口处；

所述风扇通过进风管连接密封桶体上端的出气口，所述绝缘耐高温管的出气端通过循环管连接密封桶体下端的进气口；

所述密封桶体的顶部喷淋区设置有连接进水管的喷雾口，中部匀水区设置有至少一层内网层，下部反应区设置有出气结构；所述出气结构与所述进气口连通；

所述冷凝制冰机构具有密封桶体，所述密封桶体具有可开闭的出冰口和可开闭的进水口，所述进水口与密封桶体的下部反应区连通。

本发明滑动弧放电等离子体反应器，产生等离体体滑动弧，高温的滑动弧可以激发空气中的自由基；经过风扇动力使气体循环，反复对气体进行滑动弧电离，能够向密封桶体中输入大量的活性物质成分，如羟基自由基、臭氧、过氧化氢、NO₂-等，这些含有高浓度活性成分的气体溶解于喷雾形成的微小水滴中，形成等离子体活化水。冷凝制冰机构以整体降温的方式将密封桶体的活化水制备活化冰，通过出冰口逐次排出；所述制冰过程是先密封，后制冰，最后出冰。活化冰直接通过活化水制得，有效保存活化水的性能。如果不密封，不采取整体降温方式，制得活化冰杀菌性能低或无杀菌性能。