一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置及其杀菌方法

本发明涉及消毒杀菌，具体涉及一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置及其杀菌方法。

背景技术：

1、社会发展过程中，人类不断受到各种各样的病毒和细菌的侵扰，这些细菌、病毒的存在严重影响人类的生存与发展。因此，人们对家用消毒产品产生了强烈需求。考虑到细菌、病毒的高传播性，开发针对各类生活场景的专用消毒灭菌产品，以及在传统家电产品中增加消毒灭菌功能已经成为众多家电厂家选择的重要的技术研发和产品开发方向，食物安全尤为重要。而病毒经空气、物表传播的风险显著增加，食物变质、细菌滋生容易引发结核病、甲肝等传染性疾病。

2、但是，传统的杀菌装置一般采用高温进行杀菌，能耗高，而市面上已有的等离子体杀菌装置，其电极一般裸露在外，容易造成不安全隐患，并且杀菌面积有限，无法实现更大面积的杀菌效果。目前的水流紫外杀菌消毒装置，存在的弊端是：水流以平缓状态流经紫外杀菌区域，影响对水流整体的杀菌效率和效果。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决传统杀菌装置难以兼具低能耗、高杀菌率及无有毒副产物的问题，而提供一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置及其杀菌方法。

2、一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置，包括除菌腔室8、冷凝腔室9、防水绝缘组件、除菌组件和曝气组件；所述的杀菌装置是具有内腔的结构体，杀菌装置的内腔为除菌腔室8，所述的除菌腔室8的外壁与杀菌装置的内壁之间的腔室为冷凝腔室9；

3、所述的除菌组件由等离子体发生装置4和紫外灯6组成，所述的等离子体发生装置4由高压电极1、低压电极7和交流电源组成；

4、所述的杀菌装置的顶部设置有端盖11；所述的高压电极1由端盖11上的通孔伸入至除菌腔室8内，高压电极1的顶部与交流电源电连接，高压电极1的外部套装有低压电极7，所述的低压电极7的内壁与高压电极1的外壁之间为等离子体腔室，且低压电极7和高压电极1的上端均密封；等离子体腔室的下部通过管路与曝气组件的进气口连通，且低压电极的外部套装有防水绝缘组件，防水绝缘组件的顶部设置有进气口2；

5、除菌腔室8内部设置有若干个紫外灯6；所述的除菌腔室8的下部设置有进水孔10，除菌腔室8的上部设置有出水孔3。

6、利用一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置的杀菌方法，按以下步骤进行：

7、首先启动紫外灯6，并对高压电极1通入直流电；然后将含有菌的饮用水经进水孔10注入到除菌腔室8，由等离子体发生装置4产生的等离子体与紫外灯6对饮用水进行联合杀菌，经杀菌后的饮用水经除菌腔室8的出水孔3排出；

8、在对含有菌的饮用水进行杀菌过程中，通过减压阀和气体流量计分别调节进气口2的进气压力和进气流量、直流电源调节通入高压电极1的电压以及紫外灯6调节紫外波长。

9、本发明的原理：

10、紫外线灭菌原理：紫外线主要是利用微生物的核酸对紫外线的吸收，破坏其核酸功能，使微生物停止复制，从而实现消毒净化。其中，紫外波段中位于240～260mn区间的紫外线最容易被细菌吸收并有效作用于细菌的dna，从而干扰其正常复制，导致细菌死亡。

11、等离子体灭菌原理：等离子体在强电场作用下产生，其中含有大量的高能带电粒子和活性粒子，极易与微生物中的酶、蛋白质和核酸发生化学反应，摧毁和扰乱微生物的生存功能，使各类微生物死亡。

12、本发明的有益效果：

13、本发明凭借紫外结合等离子体组合高级氧化技术，通过调控气水流量、等离子体发生器电压及紫外波长等参数控制活性物质的产生量，同时采用微气泡扰动增大活性物质与处理水的接触，无需杀菌药剂，解决了现有技术难以同时兼具低能耗、高杀菌率、无有毒副产物的技术问题，具有反应时间短、杀菌效率高等巨大优势。

14、本发明可获得一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置及其杀菌方法。

技术特征：

1.一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置，其特征在于所述的杀菌装置包括除菌腔室(8)、冷凝腔室(9)、防水绝缘组件、除菌组件和曝气组件；所述的杀菌装置是具有内腔的结构体，杀菌装置的内腔为除菌腔室(8)，所述的除菌腔室(8)的外壁与杀菌装置的内壁之间的腔室为冷凝腔室(9)；

2.根据权利要求1所述的一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置，其特征在于所述的防水绝缘组件为石英管(12)。

3.根据权利要求1所述的一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置，其特征在于所述的曝气组件由曝气头(5)和风机组成，所述的曝气头(5)为微纳米曝气头。

4.根据权利要求1所述的一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置，其特征在于供气装置的出口通过管路与防水绝缘组件的进气口(2)连通，且该管路上设置有减压阀和气体流量计。

5.根据权利要求1所述的一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置，其特征在于水泵的出水口通过管路与冷凝腔室(9)的进水口连通，冷凝腔室(9)的出水口通过管路与水泵的进水口连通。

6.根据权利要求1所述的一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置，其特征在于所述的高压电极(1)由不锈钢棒或铜棒制成。

7.根据权利要求1所述的一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置，其特征在于所述的低压电极(7)由铝箔制成。

8.根据权利要求1所述的一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置，其特征在于所述的低压电极(7)的内壁与高压电极(1)的外壁之间的距离为2～6mm。

9.根据权利要求1所述的一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置，其特征在于所述的紫外灯(6)的紫外波长为100～400nm。

10.利用如权利要求1-9任意一项所述的一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置的杀菌方法，其特征在于该杀菌方法按以下步骤进行：

技术总结
一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置及其杀菌方法，涉及消毒杀菌技术领域。本发明的目的是为了解决传统杀菌装置难以兼具低能耗、高杀菌率及无有毒副产物的问题。本发明凭借紫外结合等离子体组合高级氧化技术，通过调控气水流量、等离子体发生器电压及紫外波长等参数控制活性物质的产生量，同时采用微气泡扰动增大活性物质与处理水的接触，无需杀菌药剂，解决了现有技术难以同时兼具低能耗、高杀菌率、无有毒副产物的技术问题，具有反应时间短、杀菌效率高等巨大优势。本发明可获得一种紫外结合低温等离子体的杀菌装置及其杀菌方法。

技术研发人员：何旭,时秒,马军
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/6/30