专利名称：流面型冷电弧杀菌装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种杀菌装置，尤其涉及一种可应用于矿泉水、鲜奶、碳酸类饮料及污水系统的杀菌处理装置。
背景技术：
现有的杀菌技术方法很多，包括巴氏消毒法、紫外线杀菌、辐射杀菌、超高压灭菌和高压脉冲放电杀菌等。这些杀菌技术都存在着不同程度的局限性及缺点。如巴氏消毒法很容易破坏食品的营养成分和风味；紫外线杀菌只能做表面处理而且对人体有害；辐射杀菌设备昂贵而且对人体有害；超高压灭菌设备造价昂贵而且操作复杂；高压脉冲放电杀菌电极板容易腐蚀而且操作过程需要制冷装置。目前，低温等离子体已经成功地用于表面处理以及污染气体的分解。但关于采用介质阻挡放电产生低温等离子体进行液体系统中的杀菌在国内未见报道，在国外也鲜有报道。前人采用介质阻挡放电产生低温等离子体进行液体系统中的杀菌属“液包气”型的杀菌装置，但是由于气液混合导致气体量不够，未能产生足够的低温等离子体。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有杀菌技术中的不足之处，从而提供一种简便、高效、低温、低能耗的流面型冷电弧杀菌装置。
本实用新型的技术方案如下它包括气体的等离子体激发装置、高压电源装置、液源装置和气源装置，通过管道依次连接液源装置、等离子体激发装置和气源装置，其特征在于等离子体激发装置由绝缘介质、电极板和流面型装置组成，绝缘介质位于放电空间内，流面型装置在绝缘介质之间，高压电源装置(4)通过导线与等离子体激发装置(3)的串联。
本实用新型相比现有技术具有如下优点该杀菌装置可在较短的时间内有效的杀灭液体中的细菌、酵母和病毒等，使被处理液可以被直接利用，而且该装置结构简单、操作方便、处理过程中几乎不产生热量，比气液混合型的等离子体杀菌装置具有更高的等离子体产生效率和杀菌效率，可应用于环保、食品、医疗卫生等相关领域。
图1为本实用新型实施例1的结构流程示意图。
图2为本实用新型最佳实施例的等离子体激发装置正剖面构造图。
图3为本实用新型最佳实施例的等离子体激发装置侧剖面构造图。
标号说明1液源装置 2恒流泵 3等离子体激发装置 31出气通道 32电极板 33进液通道 331出液孔 34流面型装置 341固定平板 342液体流动膜 343进液口 344出液口 35进气通道 36出液通道 37绝缘介质 38出液腔 39出气腔 4高压电源装置 5处理液收集器 6气源装置。
具体实施方式
本实用新型所述的杀菌装置包括气体的等离子体激发装置3、高压电源装置4、液源装置1和气源装置6。
等离子体激发装置3是一种利用介质阻挡放电产生等离子体的发生装置。等离子体激发装置3由绝缘介质37、电极板32和流面型装置34组成。绝缘介质37在两片电极板32之间，即绝缘介质37可以覆盖在电极板32上或者悬挂在放电空间里，这样，当在放电电极板32上施加足够高的交流电压时，电极板32间的气体，即使在很高气压下也会被击穿而形成所谓的介质阻挡放电。这种放电表现为很均匀、漫散和稳定、貌似低气压下的辉光放电，但是实际上它是由大量细微的快脉冲放电通道构成的。这不仅可防止放电等离子体直接与金属电极板接触而出现的电极板腐蚀现象，而且可防止在放电空间形成局部火花或弧光放电从而形成通常大气压强下的稳定的气体放电。
绝缘介质37可采用玻璃、钢化玻璃、环氧树脂、陶瓷、刚玉、石英等材料。
流面型装置34是置于放电空间内，位于绝缘介质37之间。流面型装置34的主要作用是使处理液在流经放电区域的过程中形成均匀、稳定流动的水膜，从而实现“气包液”，大幅度地提高了等离子体的产生效率。流面型装置34选用的材料可以是一切能使水流形成水膜的材料，例如纱窗、纱布、纱窗与纱布的组合等。流面型装置34在放置的过程中应尽量避免与绝缘介质37接触，而且要尽量拉直，以免影响杀菌效率。
电极板32覆盖在绝缘介质37上，与高压电源装置4相连接。电极板32的结构形式以及材料的选择是多种的，常规技术中的电极板都可以选用，如导电金属网、导电板、管状电极板等。而正负电极板间的组合形式也可以是不同类型，既可以是同类组合，例如电极板对电极板、导电金属网对导电金属网等；也可以是不同类(并类)组合，例如电极板对导电金属网等。
电极板32之间的放电间隙的选定是相当重要的，必须设计有效的放电间隙。这主要是以在一定的电压下能够激发产生等离子体的临界电场为最大间隙。因为在相同的电压下，随着放电间隙的增大，电场强度变小。在实际应用过程中，应充分考虑达到杀菌效果时的能耗、产生等离子体的临界电场和放电间隙三者之间的关系，从而加以合理的平衡。
高压电源装置4主要是由普通照明电路、变压器和高压测量装置组成。变压器的频率可以为50Hz～1MHz。
液源装置1主要由恒流泵2和被处理液组成。
气源装置6中的气体种类的选择是多种的，例如空气、氧气和氮气等。
以下结合附图对本实用新型进行更详细的描述。
实施例1如图1-3所示I.本实用新型包括气体的等离子体激发装置3、高压电源装置4、液源装置1、气源装置6和处理液收集器5，通过管道依次连接液源装置1、等离子体激发装置3、气源装置，通过管道等离子体激发装置3还与处理液收集器5连接，等离子体激发装置3由绝缘介质37、电极板32和流面型装置34组成，绝缘介质37位于放电空间内，流面型装置34在绝缘介质之间。
高压电源装置4通过导线与等离子体激发装置3串连。等离子体激发装置3是一种介质阻挡放电的装置，其结构如图2、3所示，电极板32覆盖在绝缘介质37上，电极板32通过导线与高压电源装置4相连。
由绝缘介质37包围形成一个空腔，流面型装置34固定在空腔内，流面型装置34是由液体流动膜342、固定平板341以及进液口343、出液口344构成，液体流动膜342为平面式，液体流动膜342位于两块固定平板341之间，它的四周被紧紧地固定在固定平板341的四周，起到拉紧、绷直液体流动膜342的作用，在固定平板341中间的液体流动膜342与固定平板341之间略有间隙，以保证液体在固定平板341内能顺着液体流动膜342自上而下的流动，固定平板341的上下两端与绝缘介质37空腔的内壁面紧配合，使流面型装置34悬挂在绝缘介质37内，液体流动膜342由一切能使水流形成水膜的材料制成，例如纱窗、纱布、纱窗与纱布的组合等，它可以是一层或一层以上组合构成；在固定平板341的上下端部分别设有一个或一个以上的进液口343和出液口344，在固定平板341的上端设有进液通道33，在进液通道33上与进液口343的对应处开有出液孔331；在流面型装置34的上方设有出气腔39，在绝缘介质37内、位于流面型装置34的下方设有出液腔38，在绝缘介质37上设有使出气腔39与外界相通的出气通道31和使出液腔38与外界相通的进气通道35和出液通道36启动高压电源装置4，在等离子体激发装置3两端形成高电压，等离子体激发装置3中的气体通过放电在放电区域产生等离子体，对腔体内的流动液体产生杀菌作用。
II.用恒流泵2将液源装置1中的待处理液通过等离子体激发装置3的进液通道33送入已通电的等离子体激发装置3中。待处理液流经等离子体激发装置3放电区域内的流面型装置34后，从出液通道36处流出等离子体激发装置3，进而获得处理液。处理液最终流入处理液收集器5中。
实施例2参照图1、图2和图3I.与实施例1中的I一致。
II.用恒流泵2将液源装置1中的待处理液通过等离子体激发装置3的进液通道33送入已通电的等离子体激发装置3中，同时通过气源装置6经进气通道35向等离子体激发装置3内通入气体。气体经出气通道31流出，待处理液流经等离子体激发装置3放电区域内的流面型装置34后，从出液通道36处流出等离子体激发装置3，进而获得处理液。处理液最终流入处理液收集器5中。
所述的液体系统杀菌方法是使连续流动的水膜流经介质阻挡放电区域，利用此区域内的气体放电，获得电子温度很高而离子温度很低的非平衡等离子体。使流经此区域的被处理液造成既有臭氧作用，又有紫外线照射作用，又有放电等离子体中高速电子的轰击作用，又有放电等离子体中活性自由基作用的综合处理环境。在这种环境下，当被处理液在放电区域经过足够长的距离之后，所排放出的处理液即可达到除臭和杀菌的效果。因此放电区域的总长度应足够长，若不够长则可利用多个本实用新型所述的杀菌装置串联使用，以满足放电区域总长度的需要和解决本实用新型所述的杀菌装置的设置空间和制造工艺等问题。在本实用新型所述的杀菌装置的出口处，还可设置有过滤因经等离子体处理后水中杂物的装置。在整个杀菌的过程中，无需加热条件，也几乎不产生热量。
权利要求1.流面型冷电弧杀菌装置，包括等离子体激发装置(3)、高压电源装置(4)、液源装置(1)和气源装置(6)，通过管道依次连接液源装置(1)、等离子体激发装置(3)和气源装置(6)，其特征在于等离子体激发装置(3)由绝缘介质(37)、电极板(32)和流面型装置(34)组成，绝缘介质(37)在电极板(32)之间，流面型装置(34)在绝缘介质(37)之间；高压电源装置(4)通过导线与等离子体激发装置(3)的串联。
2.根据权利要求1所述的流面型冷电弧杀菌装置，其特征在于等离子体激发装置(3)还通过管道与处理液收集器(5)连接，电极板(32)通过导线与高压电源装置(4)相连。
3.根据权利要求1所述的流面型冷电弧杀菌装置，其特征在于绝缘介质(37)覆盖在电极板(32)上或者悬挂在放电空间里。
4.根据权利要求1所述的流面型冷电弧杀菌装置，其特征在于由绝缘介质(37)包围形成一个空腔，流面型装置(34)固定在空腔内。
5.根据权利要求1所述的流面型冷电弧杀菌装置，其特征在于流面型装置(34)是由液体流动膜(342)、固定平板(341)以及进液口(343)、出液口(344)构成，液体流动膜(342)为平面式，液体流动膜(342)位于两块固定平板(341)之间，它的四周被紧紧地固定在固定平板(341)的四周，在固定平板(341)中间的液体流动膜(342)与固定平板(341)之间略有间隙，固定平板(341)的上下两端与绝缘介质(37)空腔的内壁面紧配合。
6.根据权利要求5所述的流面型冷电弧杀菌装置，其特征在于在固定平板(341)的上下端部分别设有一个或一个以上的进液口(343)和出液口(344)，在固定平板(341)的上端设有进液通道(33)，在进液通道(33)上与进液口(343)的对应处开有出液孔(331)。
7.根据权利要求6所述的流面型冷电弧杀菌装置，其特征在于在流面型装置(34)的上方设有出气腔(39)，在绝缘介质(37)内、位于流面型装置(34)的下方设有出液腔(38)，在绝缘介质(37)上设有使出气腔(39)与外界相通的出气通道(31)和使出液腔(38)与外界相通的进气通道(35)和出液通道(36)。
专利摘要一种流面型冷电弧杀菌装置，它克服了现有杀菌技术中的不足之处，提供一种简便、高效、低能耗的流面型冷电弧杀菌装置。它包括气体的液源装置、等离子体激发装置、气源装置，通过管道将它们依次连接，他还包括高压电源装置，其特征在于等离子体激发装置由绝缘介质、电极板和流面型装置组成，绝缘介质位于放电空间内，流面型装置在绝缘介质之间。它的优点是可在较短的时间内有效的杀灭液体中的细菌、酵母和病毒等，使被处理液可以被直接利用，而且该装置结构简单、操作方便、处理过程中几乎不产生热量，比气液混合型的等离子体杀菌装置具有更高的等离子体产生效率和杀菌效率，可应用于环保、食品、医疗卫生等相关领域。
文档编号C02F1/00GK2728245SQ20042006482
公开日2005年9月28日 申请日期2004年5月27日 优先权日2004年5月27日
发明者王中来, 杨志超, 阮志农 申请人:福州大学