杀菌装置及消毒机的制作方法

1.本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种杀菌装置及消毒机。


背景技术：

2.随着微生物、病毒对环境的危害越来越受到重视，室内空气净化变得越来越重要。传统净化技术都有其缺点和不足，空气过滤法前期设备投入成本太大且维护成本高；紫外线消毒和臭氧消毒对霉菌的灭活效果一般，并且对人体都具有一定的危害，不能实现“动态消毒”；熏蒸消毒所使用的化学试剂带有毒性，对人体的危害很大，消毒后需要较长的无人通风时间，只能作为定期消毒方法，且该方法会使病毒微生物产生耐药性。作为一种可高效、便捷地对污染物进行破坏分解的杀菌技术，等离子体空气杀菌净化技术正受到各国学者越来越多的关注，成为环境污染治理领域中有发展前途的一项高科技技术，等离子体空气杀菌净化技术在被处理物品介质表面产生微放电，精准释放等离子体，对被处理物品表面进行杀菌。
3.现有的等离子体空气杀菌装置通常只能对被处理物品的表面进行杀菌，不能对被处理物品内部杀菌，杀菌效果一般。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的等离子体空气杀菌装置只能对被处理物品的表面进行杀菌的缺陷，从而提供一种能够对被处理物品整体进行杀菌的杀菌装置及消毒机。
5.为解决上述技术问题，本发明提供的一种杀菌装置，包括：直流高压电源；放电极，与所述直流高压电源的高压极相连；接地极，与所述直流高压电源的低压极相连；中间电极，设置在所述放电极与所述接地极之间，所述中间电极上设有通孔，所述中间电极与所述接地极之间适于放置待处理物品。
6.可选地，所述放电极包括支撑框架以及设置在所述支撑框架中的至少两个间隔设置的放电单元，至少两个所述放电单元相互平行并与所述直流高压电源的高压极相连。
7.可选地，所述放电单元为朝向所述中间电极延伸的放电针，多个所述放电针排布成梳状。
8.可选地，所述放电针设有至少一排，每一排所述放电针通过连接结构连接。
9.可选地，所述放电单元为与所述中间电极相平行的放电丝。
10.可选地，所述支撑框架的中部连接有支架，所述杀菌装置还包括调节机构，所述调节机构与所述支架相连，能够移动所述支架以调节所述放电单元与所述中间电极的距离。
11.可选地，所述杀菌装置还包括光谱快检探头和与所述光谱快检探头通信连接的控制机构，所述光谱快检探头能够检测所述待处理物品的细菌浓度，所述控制机构与所述调节机构和/或所述直流高压电源通信连接，能够在细菌浓度大于等于第一预设值时控制所述调节机构工作以使所述放电单元与所述中间电极的距离缩小和/或提高所述直流高压电
源的输出电压。
12.可选地，所述杀菌装置还包括显示器，所述显示器与所述控制机构通信连接。
13.可选地，所述中间电极为金属网，所述通孔为所述金属网的网孔，且所述网孔均匀分布。
14.本发明还提供一种消毒机，包括所述的杀菌装置。
15.本发明技术方案，具有如下优点：
16.1.本发明提供的杀菌装置，直流高压电源为放电极提供高压电，放电极与接地极之间形成高压电场，当电场强度足够高，达到空气间隙击穿场强30kv/cm时，电晕放电产生，通过在放电极和接地极之间增加中间电极，放电极的高电压电离空气，产生高密度的带电离子，点状带电离子向接地极扩散途中被中间电极拦截，高浓度处的带电离子会相互排斥，从而会使带电离子均匀分布，带电离子继续扩散会均匀分布在待处理物体上，放电产生的带电离子、羟基等自由基团、臭氧等氧化性气体共同作用于待处理物体上面的微生物，对待处理物体进行杀菌。当积累在待处理物品上面的带电离子达到一定数量，电势会突破空气击穿场强，在待处理物品与接地极之间的间隙产生二次空气电离，该处发生空气二次击穿放电，对空气的电离更加彻底，显著提高等离子体密度，提升了杀菌效果，在击穿时产生臭氧，同时扩散在空气当中，对有厚度的待处理物品进行整体杀菌而不局限于表面，达到了在待处理物品表面和内部整体的杀菌效果，杀菌效果好。且利用简单的直流高压电源在空气中产生强电场，电离空气在待处理物体表面产生等离子体，全面覆盖整个待处理物品，对细菌进行无选择的全部杀灭，彻底解决了病毒微生物的威胁，以及使用化学试剂对病毒耐药性的提升，无毒无害，全面均匀杀灭任何活性物种。
17.2.本发明提供的杀菌装置，所述杀菌装置还包括光谱快检探头和与所述光谱快检探头通信连接的控制机构，所述光谱快检探头能够检测所述待处理物品的细菌浓度，所述控制机构与所述调节机构和/或所述直流高压电源通信连接，能够在细菌浓度大于等于第一预设值时控制所述调节机构工作以使所述放电单元与所述中间电极的距离缩小和/或提高所述直流高压电源的输出电压。光谱快检探头可利用分子光谱，例如拉曼光谱，利用光谱散射过程，可获得分子内部和分子间的振动信息，进行定量和定性分析，从而获取细菌含量信息。当细菌浓度大于等于第一预设值时，控制机构控制调节机构工作以使所述放电单元与所述中间电极的距离缩小和/或提高所述直流高压电源的输出电压，提升等离子体的数量和/或密度，从而提升杀菌效果。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明的实施例1中提供的杀菌装置的示意图；
20.图2为待处理物体与接地极之间二次空气电离时的示意图；
21.图3为放电极在一个实施方式中的俯视图；
22.图4为放电极在一个可替换的实施方式中的俯视图。
23.附图标记说明：
24.1、直流高压电源；2、放电极；201、支撑框架；202、放电单元；203、连接结构；204、支架；3、接地极；4、中间电极；5、光谱快检探头；6、控制机构；7、待处理物品。
具体实施方式
25.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
29.实施例1
30.作为一种可高效、便捷地对污染物进行破坏分解的杀菌技术，等离子体空气杀菌净化技术正受到各国学者越来越多的关注，成为环境污染治理领域中有发展前途的一项高科技技术，等离子体空气杀菌净化技术在被处理物品介质表面产生微放电，精准释放等离子体，对被处理物品表面进行杀菌。
31.现有的等离子体空气杀菌装置通常只能对被处理物品的表面进行杀菌，不能对被处理物品内部杀菌，杀菌效果一般。
32.为此，本实施例提供一种杀菌装置，该杀菌装置既能够对被处理物品的表面进行杀菌，也能够对被处理物品的内部进行杀菌，杀菌效果较好。
33.在一个实施方式中，如图1所示，杀菌装置包括直流高压电源1、放电极2、接地极3和中间电极4。其中，放电极2与直流高压电源1的高压极相连；接地极3与直流高压电源1的低压极相连；中间电极4设置在放电极2与接地极3之间，中间电极4上设有通孔，中间电极4与接地极3之间适于放置待处理物品7，待处理物品7具体可以是空气净化器的滤网、使用过的口罩等。
34.在该实施方式中，直流高压电源1为放电极2提供高压电，放电极2与接地极3之间形成高压电场，当电场强度足够高，达到空气间隙击穿场强30kv/cm时，电晕放电产生，当放电极2与接地极3之间没有任何介质物质时，放电较容易产生，也就是传统的静电集尘装置的理念，而本实施方式通过在放电极2和接地极3之间增加中间电极4，放电极2的高电压电离空气，产生高密度的带电离子，点状带电离子向接地极3扩散途中被中间电极4拦截，高浓
度处的带电离子会相互排斥，从而会使带电离子均匀分布，带电离子继续扩散会均匀分布在待处理物体上，放电产生的带电离子、羟基等自由基团、臭氧等氧化性气体共同作用于待处理物体上面的微生物，对待处理物体进行杀菌。当积累在待处理物品7上面的带电离子达到一定数量，电势会突破空气击穿场强，如图2所示，在待处理物品7与接地极3之间的间隙产生二次空气电离，该处发生空气二次击穿放电，对空气的电离更加彻底，显著提高等离子体密度，提升了杀菌效果，在击穿时产生臭氧，同时扩散在空气当中，对有厚度的待处理物品7进行整体杀菌而不局限于表面，达到了在待处理物品7表面和内部整体的杀菌效果，杀菌效果好。且利用简单的直流高压电源1在空气中产生强电场，电离空气在待处理物体表面产生等离子体，全面覆盖整个待处理物品7，对细菌进行无选择的全部杀灭，彻底解决了病毒微生物的威胁，以及使用化学试剂对病毒耐药性的提升，无毒无害，全面均匀杀灭任何活性物种。
35.其中，接地极3为板状，可以确保在放电极2和接地极3之间形成体积较大电场。
36.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，放电极2包括支撑框架201以及设置在支撑框架201中的至少两个间隔设置的放电单元202，至少两个放电单元202相互平行并与直流高压电源1的高压极相连。在该实施方式中，支撑框架201的设置便于对放电单元202的位置进行固定，同时，通过设置至少两个间隔设置的放电单元202，每个放电单元202附近的空气均能被电离，产生数量较多且不均匀分布的带电离子，经过中间电极4后，带电离子均匀分布到待处理物体上，对待处理物体进行全方位杀菌，同过设置至少两个放电单元202，能够进一步提升杀菌效果。
37.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，放电单元202为朝向中间电极4延伸的放电针，多个放电针排布成梳状。在该实施方式中，放电针的数量较多，每个放电针的针尖处的高电压均能电离空气，产生高密度的带电离子，点状带电离子向接地极3扩散途中被中间电极4拦截，高浓度处的带电离子会相互排斥，从而会使带电离子均匀分布，带电离子继续扩散会均匀分布在待处理物体上，放电产生的带电离子、羟基等自由基团、臭氧等氧化性气体共同作用于待处理物体上面的微生物，对待处理物体进行杀菌。图3中示出了一共设置两排五列放电针，当然，本实施方式不对放电针的具体数量进行限定，放电针的数量越多越好。
38.在一个可替换的实施方式中，如图4所示，放电单元202为与中间电极4相平行的放电丝。图4中示出了两根放电丝，每根放电丝高电压均能电离空气，产生高密度的带电离子，点状带电离子向接地极3扩散途中被中间电极4拦截，高浓度处的带电离子会相互排斥，从而会使带电离子均匀分布，带电离子继续扩散会均匀分布在待处理物体上，放电产生的带电离子、羟基等自由基团、臭氧等氧化性气体共同作用于待处理物体上面的微生物，对待处理物体进行杀菌。当然，本实施方式不对放电丝的数量进行限定，放电丝的数量越多越好。
39.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，放电针设有至少一排，每一排放电针通过连接结构203连接。在该实施方式中，每一排放电针通过连接结构203连接，一方面便于对放电针的位置进行固定，另一方面，可以使连接结构203与直流高压电源1连接，同时为一排多个放电针供电。
40.具体在一个实施方式中，连接结构203可以是连接线或连接杆。
41.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，支撑框架201的中部连接有
支架204，杀菌装置还包括调节机构，调节机构与支架204相连，能够移动支架204以调节放电单元202与中间电极4的距离。在该实施方式中，通过设置调节机构，可以调节放电单元202与中间电极4的距离，从而可根据待处理物品7的被污染程度调节放电单元202与中间电极4的距离，适用范围更广。
42.具体在一个实施方式中，调节机构可以是滚筒、缠绕在滚筒外的拉绳以及能够驱动滚筒正转或反转的电机，拉绳与支架204相连，当电机正转时，滚筒朝第一方向旋转，释放拉绳，从而可以使放电单元202与中间电极4之间的距离缩小；当电极反转时，滚筒朝第二方向旋转，收紧拉绳，从而使放电单元202与中间电极4之间的距离增大。其中拉绳可以是与放电单元202电连接的导线。在一个可替换的实施方式中，调节机构可以是个气缸或者电缸，气缸或电缸的输出端与支架204相连。
43.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，杀菌装置还包括光谱快检探头5和与光谱快检探头5通信连接的控制机构6，光谱快检探头5能够检测待处理物品7的细菌浓度，控制机构6与调节机构和/或直流高压电源1通信连接，能够在细菌浓度大于等于第一预设值时控制调节机构工作以使放电单元202与中间电极4的距离缩小和/或提高直流高压电源1的输出电压。光谱快检探头5可利用分子光谱，例如拉曼光谱，利用光谱散射过程，可获得分子内部和分子间的振动信息，进行定量和定性分析，从而获取细菌含量信息。当细菌浓度大于等于第一预设值时，控制机构6控制调节机构工作以使放电单元202与中间电极4的距离缩小和/或提高直流高压电源1的输出电压，提升等离子体的数量和/或密度，从而提升杀菌效果。且只在细菌浓度达到第一预设值后才对直流高压电源1的输出电压以及放电单元202与中间电极4的距离调节，防止放电处理过渡，造成电量的浪费，实现节能减排的功效。
44.具体在一个优选的实施方式中，控制机构6与调节机构和直流高压电源1通信连接，能够在细菌浓度大于等于第一预设值时控制调节机构工作以使放电单元202与中间电极4的距离缩小并提高直流高压电源1的输出电压。在一个可替换的实施方式中，控制机构6仅与调节机构通信连接，能够在细菌浓度大于等于第一预设值时控制调节机构工作以使放电单元202与中间电极4的距离缩小。在另一个可替换的实施方式中，控制机构6仅与直流高压电源1通信连接，能够在细菌浓度大于等于第一预设值时提高直流高压电源1的输出电压。
45.具体在一个实施方式中，第一预设值为100pfu/m3。
46.如图1所示，光谱快检探头5设置在控制机构6上，并朝向放电极2，由于中间电极4上设有通孔，光线可以穿过通孔，因此能够透过中间电极4检测到待处理物品7上的细菌含量。
47.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，控制机构6还能够在细菌浓度为0时，使直流高压电源1停止为放电单元202供电；在细菌浓度大于0且小于第一预设值时，维持放电电压不变，放电单元202与中间电极4的距离不变。在该实施方式中，当细菌被消杀完成后，停止放电，在细菌浓度大于0且小于第一预设值时，对放电参数不做调整，避免造成电量的浪费，实现节能减排的功效。
48.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，杀菌装置还包括显示器，显示器与控制机构6通信连接。在该实施方式中，通过设置显示器，可以实时显示细菌的浓度，
给消费者肉眼可见的安全保障。
49.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，中间电极4为金属网，通孔为金属网的网孔，且网孔均匀分布。在该实施方式中，由于中间电极4为金属网，且网孔均匀分布，能够起到对等离子体均匀分布的效果。在一个可替换的实施方式中，中间电极4可以是个金属板，金属板上加工出多个均匀分布的通孔。
50.实施例2
51.本实施例提供一种消毒机，包括上述实施例中提供的杀菌装置、外壳、设置在外壳中的风机等。
52.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。