一种等离子体活化水用于临床灭菌的装置的制作方法

本实用新型涉及口腔、皮肤、伤口的消毒灭菌领域，特别涉及一种等离子体活化水用于临床灭菌的装置。

背景技术：

临床常见的清洗伤口的办法，主要是清水，生理盐水冲洗，用量大，且较难清洗干净；为了消毒杀菌，会用到双氧水，酒精，紫药水等，方法较为繁复；对于口腔清洁，则主要应用漱口水，然而漱口水中的氟化物、洗必泰等，又对人体有害。

研究表明，非平衡态低温等离子体可以产生强电场、紫外辐射、高能电子，氢氧自由基、不同激励状态下的氧原子等粒子，可以高效地去除微生物，细菌等有害物质，与此同时宏观气体温度接近常温，且不会产生新的有毒物质。经过等离子体处理的活化水，清洁卫生，且富含大量负氧离子、激发态粒子等活性物质。现有的利用放电等离子体对水进行活化的方法和技术中，大多采用气相放电，其放电产物再进一步与液体相作用，对水的处理和活化效率不高。

介质阻挡放电可以在大气压条件下，以空气为工作气体产生非平衡态低温等离子体，放电间隙呈现大量快脉冲电流细丝。现有的介质阻挡放电发生装置，一般需要配合高压电源和调压器，成本高且便携性差。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的上述问题，本公开的目的是提供一种等离子体活化水用于临床灭菌的装置，高效的清洗皮肤、伤口，加速创伤愈合，清洁口腔卫生。

为达到上述目的，本公开的技术方案如下：

一种等离子体活化水用于临床灭菌的装置，所述装置包括等离子体发生器、喷雾杯、供电单元，其中：所述供电单元与等离子体发生器通过导线接口可拆卸耦合，所述等离子体发生器位于喷雾杯内，与喷雾杯紧密耦合；所述供电单元将接通的工频220V电源以高压震荡电流输出，以供等离子发生器放电使用；所述等离子体发生器采用介质阻挡放电产生气液两相等离子体，所产生的等离子体直接作用于喷雾杯中的无菌水，产生等离子体活化水，活化水以喷雾的形式应用于临床灭菌。

与现有技术相比，本公开装置具有下述优点：

本装置采用供电单元接入工频220V电源而输入高压电源，解决了需要配合高压电源和调压器，成本高且便携性差的问题。由于供电单元与等离子体发生器通过导线接口耦合，可拆卸，可方便临床便携。由于采用气液两相放电，既保留了传统气相放电易于产生的优点，又大幅度增强了处理效率；放电时的高电场直接作用于水，对水中的杂质也有较好的活化、极化和中性化作用；放电产生的紫外线、高能电子和各种活性粒子能够快速直接作用于液体，同时还可以产生水合电子、氢原子等其他活性粒子，对水的净化、活化处理有非常好的效果，可以用于口腔、皮肤消毒灭菌，伤口清洗等医用临床领域，作用手段温和，效果良好。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中关于等离子体活化水用于临床灭菌装置的结构框示意图；

图中：100为供电(供气)单元、200为等离子体发生器，300为喷雾杯；

图2为本公开一个实施例中关于等离子体活化水用于临床灭菌装置的结构示意图；

图中：101为导线接口，102为导气管接口，103为导气管，104为整流模块，105为逆变模块，106为升压模块，107为空气泵，108为箱体，109为接电插头；201为高压电极，202为玻璃罩，203为放电腔体，204为密封盖，205为地电极，206为进气口，207为单向阀，208为高压线，209为地线；301为指压阀，302为喷雾口，303为螺纹接口，304为杯盖，305为塑料管，306为杯体。

具体实施方式

在一个实施例中，揭示了一种等离子体活化水用于临床灭菌的装置，所述装置包括等离子体发生器、喷雾杯、供电单元，其中：所述供电单元与等离子体发生器通过导线接口可拆卸耦合，所述等离子体发生器位于喷雾杯内，与喷雾杯紧密耦合；所述供电单元将接通的工频220V电源以高压震荡电流输出，以供等离子发生器放电使用；所述等离子体发生器采用介质阻挡放电产生气液两相等离子体，所产生的等离子体直接作用于喷雾杯中的无菌水，产生等离子体活化水，活化水以喷雾的形式应用于临床灭菌。

在这个实施例中：由于装置采用气液两相放电，既保留了传统气相放电易于产生的优点，又大幅度增强了处理效率；放电时的高电场直接作用于水，对水中的杂质也有较好的活化、极化和中性化作用；放电产生的紫外线、高能电子和各种活性粒子能够快速直接作用于液体，同时还可以产生水合电子、氢原子等其他活性粒子，对水的净化、活化处理有非常好的效果，可以用于口腔、皮肤消毒灭菌，伤口清洗等医用临床领域，作用手段温和，效果良好。

由于装置采用供电单元接入工频220V电源而输入高压电源，解决了需要配合高压电源和调压器，成本高且便携性差的问题。又由于供电单元与等离子体发生器通过导线接口耦合，可拆卸，可方便临床便携。

在一个实施例中，提供了供电单元的内部模块组成，所述供电单元包括整流模块、逆变模块、升压模块，其中：所述整流模块包括整流电路，将工频交流电变成直流电用于将工频交流电变成直流电。所述逆变模块包括逆变电路，将直流电逆变为中高频交流电；升压模块包括升压电路，将低压变为高压。

在这个实施例中：供电单元解决了等离子体发生器对放电需要高压的需求，并且由于采用供电单元，使整个装置不必直接接入高压电源和调压器，而是直接使用家用电源，通过供电单元中整流模块，逆变模块、升压模块的处理，将220V电源转换成高频交流电输出。

在一个实施例中，为方便调节等离子产生速度，升压模块还包括调压旋钮；所述调压旋钮用于控制等离子体发生器放电的外加电压，其能够设定为不同的档位，不同的档位用于对应不同的放电强度。

在一个实施例中，为提高等离子体发生器的气液两相放电效果，所述装置有单独的供气单元，所述供气单元与等离子体发生器通过导气管接口密闭相连，所述供气单元提供等离子体发生器放电时的工作介质；所述供气单元包括导气管、可调节功率的空气泵，所述空气泵将空气导入导气管，再通入等离子体发生器中。

在这个实施例中：等离子体发生器与供气单元的连接可拆卸，可提高临床便携性。通过调节空气泵的功率，可以根据等离子体产生的速度调节空气的流量，从而使装置对水的净化活化作用效率较高。若在调节空气泵功率的同时调节输出电压，可以使得空气的流量和等离子体产生的速度同步调节，从而确定一个等离子体发生器对水的净化活化作用效率较高，放电程度较合适的值。

在一个实施例中，喷雾杯包括喷雾腔、导管、喷雾口和指压阀，其中：指压阀能够控制喷雾腔内的水经导管从喷雾口喷出作用于人体。

在这个实施例中：对喷雾腔的形状没有要求，但为方便携带，喷雾腔优选高度约25cm，底面直径约8cm的类圆柱体状，或者是底面边长约8cm的长方体。导管可以选用塑料管，一端与喷雾口相连，一端伸入喷雾腔内。在使用时，向喷雾腔内加入无菌水，经等离子体发生器将水进行净化、活化处理得到活化水。通过按指压阀，喷雾腔内气体的压强被改变，将活化水从导管经喷雾口以喷雾的形式喷出，可以直接作用于人体的皮肤、伤口等。

在一个实施例中，所述喷雾杯还包括杯体和杯盖，其中：杯体和杯盖可拆卸连接，并且杯盖上嵌有指压阀。

在这个实施例中：杯体与杯盖可拆卸连接，优选通过螺纹旋接，只需在杯体和杯盖上增加匹配的螺纹即可，不需要其它附件。指压阀在杯盖上，可以方便施加压力。

在一个实施例中，提供了一种具体的等离子发生器结构。在该结构中，等离子发生器包括放电腔体、地电极、玻璃罩和高压电极，其中：放电腔体一端有进水口，另一端有进气口；放电腔体内有高压电极，且放电腔体与高压电极耦合处密封；高压电极通过玻璃罩与水隔离；放电腔体、地电极两者与喷雾杯嵌套密封，确保喷雾腔内的水不会流出。

在这个实施例中：等离子发生器放电时，玻璃罩作为介质阻挡放电结构中的介质。地电极在喷雾杯内部的水中，使得喷雾杯内部的水成为介质阻挡放电的地极。工作时，放电腔体内部充满水，气体通过进气口进入放电腔体，高压电极在高压的作用下，通过介质阻挡放电机制产生气液两相等离子体。

其中，高压电极可以是针状、螺旋形、S形网状任何可以电离空气产生等离子体的电极，电极上也可以设置有多个用于降低放电起始电压的放电突起。放电腔体可以采用玻璃、陶瓷等绝缘材料，形状可以是筒形、方形、长方形等。放电腔体与高压电极的耦合处可以通过密封盖密封，以保证水不会流出。密封盖采用软橡胶等材料，确保电气绝缘同时确保气密性。地电极可以选用抗氧化金属等良导体材料。并且，放电腔体、地电极与喷雾杯的嵌套处可以加装橡胶圈等以增强气密性，确保杯内的水不会流出。

优选地，进气口连接的导气管内封装有单向阀，可以保证气体经该导气管进入等离子体发生器，而水不能从等离子体发生器经该导气管流出。

在一个实施例中，为方便方便携带，所述供电单元、或者供电单元与供气单元被封装在绝缘箱体内，通过接电插头与工频220V电压相连，为整个装置提供电源输入。

在这个实施例中：可以仅仅将供电单元进行箱体封装，也可以将供电单元、供气单元进行箱体封装，通过箱体提供相应的接电插头。由于箱体将整流模块、逆变模块、升压模块和空气泵集成在一起，故整个箱体具有体积小，便携性强的特点。

在一个实施例中，等离子体活化水用于临床灭菌的装置的结构框架图如图1所示，该装置包括供电(供气)单元100、等离子体发生器200和喷雾杯300，各部分的具体结构连接如图2所示。

其中，供电(供气)单元100包括导线接口101，导气管接口102，导气管103，整流模块104，逆变模块105，升压模块106，空气泵107，箱体108，接电插头109。

导线接口101包括高压线接口和地线接口，两种接口均可以制作成插入式的，方便插拔；导气管接口102采用橡胶材料，导线接口101和导气管接口102两者共同确保供电供气箱100和等离子体发生器200的可拆卸特性，从而进一步提高装置的便携性。接电插头109采用常用的三插片插头，工作时直接插入工频220V家用电源插口。整流模块104由多个二极管组成桥式整流电路等，将工频交流电整流成直流电；逆变模块105以类似TL494这样的芯片为核心，组成逆变电路，将直流电逆变为中高频交流电，逆变模块输出频率可调；升压模块106以变压器为核心组成升压电路，将低压中高频交流电变为高压中高频交流电，升压模块输出电压可调。空气泵107将空气泵入导气管103，再通入等离子体发生器200中；空气泵功率可调节，以改变通入等离子体发生器中空气的流量。箱体108采用绝缘材料；将整流模块104，逆变模块105，升压模块106和空气泵107规则排布在其中。箱体108的形状可以制作成长方体，大小可以调整在长宽高尺寸约15cm。

调节逆变电路中的RC参数，逆变模块的输出频率可以设定为1kHz-100kHz范围内的某一个合适的值；调节升压模块的输出电压，可以使得该模块输出峰-峰值在1kV-10kV范围内不同的电压值。在调节输出频率或电压的同时调节空气泵功率，可以使得空气的流量和等离子体产生的速度同步调节，从而确定一个等离子体发生器对水的净化活化作用效率较高，放电程度较合适的值。

等离子体发生器200包括高压电极201，玻璃罩202，放电腔体203。供电供气箱100输出高压中高频交流电，通过导线接口101的高压线接口经高压线208为高压电极201提供高压电。高压电极201外置玻璃罩202，玻璃罩确保高压电极与水隔绝，同时作为介质阻挡放电结构中的介质。放电腔体203为水相的一端设有进水口，为气相的一端设有进气口206，进气口206位于放电腔体的下方；进气口206与导气管103密闭连接。地电极205经地线与导线接口101的地线接口相连。地电极205伸入喷雾杯300内部的水中，使得喷雾杯300内部的水成为介质阻挡放电结构中的地极。放电腔体203与高压电极201之间的空隙使用密封盖204密封，保证水不会流出；单向阀207封装在导气管103中部，保证气体可以从供电供气箱100通入等离子体发生器200，但是等离子体发生器200中的水却不能倒流进入供电供气箱100，确保装置安全性。

在装置工作时，放电腔体203内部原本充满水，气体通过进气口206进入放电腔体203，放电腔体203内部即同时存在气液两相，高压电极201在高压作用下，利用介质阻挡放电机制产生气液两相等离子体。

在材质上，高压电极201可以是针状、螺旋形、S形网状任何可以电离空气产生等离子体的电极，电极上也可以设置有多个用于降低放电起始电压的放电突起。放电腔体203可以采用玻璃、陶瓷等绝缘材料，形状可以是筒形、方形、长方形等。密封盖204采用软橡胶等材料，确保电气绝缘同时确保气密性。地电极205可以选用抗氧化金属等良导体材料。高压线208可以采用绞合镀锡铜线，外包硅橡胶绝缘层；地线209可以采用较细的单芯铜线外包聚乙烯绝缘层。

喷雾杯300通过杯体306与放电腔体203，地电极205紧密嵌套，嵌套处加装橡胶圈等以增强气密性，使喷雾杯300与等离子体发生器紧密连接，以确保杯内的水不会流出。喷雾杯300包括指压阀301，喷雾口302，螺纹接口303，杯盖304，塑料管305，外壳306。

螺纹接口303保证杯盖304的可拆卸性，杯盖304拧开，即可往喷雾杯300中加水。塑料管305一端与喷雾口302相连，一端深入杯底；指压阀301与杯盖304嵌套相连接；按压指压阀301，活化水通过塑料管305，经喷雾口302喷出，作用于人体。整个喷雾杯可以制作成类圆柱体形状，可以调整其大小为直径约8cm，高度约25cm。

在使用装置时，首先，拧开杯盖304，将清水装入喷雾杯300中，使水面漫过放电腔体203；并将等离子体发生器200通过导线接口101，导气管接口102与供电供气箱相连。然后，接通电源，使装置产生气液两相等离子体，对喷雾杯300中的水进行净化、活化处理；待处理完毕后，关掉电源，合上杯盖304。最后，卸下等离子体发生器200，将喷雾杯中的活化水应用于临床灭菌，比如用于口腔、皮肤消毒灭菌，伤口清洗等医用临床领域，作用手段温和，效果良好。

以上所述，仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡是依据本公开的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改，等同替换和改进，均应包含在本公开技术方案的保护范围之内。