一種等離子體霧化用于洗衣消毒的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種等離子體霧化用于洗衣消毒的裝置和方法，包括等離子體發(fā)生模塊和水霧發(fā)生模塊。等離子體發(fā)生模塊通過介質(zhì)阻擋放電制得含大量H2O2、O3、HO2、ONOOH、eaq-等活性粒子的等離子體活化水，水霧發(fā)生模塊將等離子體活化水進(jìn)行霧化后噴出到洗衣機(jī)滾筒中，實(shí)現(xiàn)對(duì)人們?nèi)粘Ｒ挛镂酃傅难趸到庖约跋練⒕哂胁僮鞣奖?，殺菌效率高，無有害殘留，不損害衣物材質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種等離子體霧化用于洗衣消毒的裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衣物消毒【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種低溫等離子體與霧化相結(jié)合對(duì)衣物消毒殺菌的裝置和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]服裝的污染是很嚴(yán)重的，卻常常被人們所輕視。外衣的污染主要來自外界環(huán)境中的塵埃、纖維肩、雨、雪及其它有機(jī)物等，在這些顆粒上常常粘染著各種各樣的微生物。工作服起著在勞動(dòng)中對(duì)人體的防護(hù)作用，隨著職業(yè)的不同，其污染情況也不盡相同。其次以衣服為媒介還可以傳播許多種疾病。所以為了保持清潔衛(wèi)生，預(yù)防疾病的發(fā)生，一定要定期對(duì)衣服進(jìn)行消毒處理。衣物在洗滌過程中容易造成交叉污染，從而導(dǎo)致疾病在家庭成員之間的傳播。其中老人、孩子和慢性病患者更易受到感染，因此對(duì)衣物進(jìn)行消毒殺菌是很有必要的。
[0003]常用的衣物消毒方法很多，有陽光照射消毒法，蒸煮消毒法，消毒劑浸泡法等，但這些消毒方法在應(yīng)用中都有缺陷。陽光照射需要4.6小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)間暴曬，對(duì)衣物的材質(zhì)傷害很大。蒸煮法極易使衣物變形。消毒劑消毒法很容易使衣服脫色，不宜與洗衣液同用，且存在有害殘留。
[0004]隨著低溫等離子體技術(shù)的迅速發(fā)展，利用低溫等離子體來滅菌已經(jīng)具有十分廣闊的應(yīng)用前景。大量的實(shí)驗(yàn)研宄表明，在氣體中產(chǎn)生的活性粒子會(huì)轟擊氣液交界面，在水溶液中形成H2O2、HO2等活性粒子，主要的化學(xué)反應(yīng)式如下:
[0005]H2O — OH.+H.
[0006]2Η20 — H2 O2+H2
[0007]H2O — H20.+eaa
[0008]所產(chǎn)生的H202、03、HO2.、0Ν00Η、eaq^些粒子可以使衣物上細(xì)菌的活性在短時(shí)間內(nèi)大幅度下降甚至徹底殺滅。通過霧化裝置將等離子體活化水以水霧形式噴出，可以均勻作用到衣物各個(gè)部位，高效殺菌不留死角。因而等離子體活化水與霧化技術(shù)相結(jié)合用于衣物殺菌消毒，具有操作時(shí)間可控，殺菌效率高，無有害殘留，不損傷衣物等優(yōu)點(diǎn)。然而現(xiàn)有技術(shù)中并沒有采用上述兩種技術(shù)結(jié)合對(duì)衣物進(jìn)行殺菌消毒的應(yīng)用報(bào)導(dǎo)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種操作時(shí)間可控，殺菌效率高，無有害殘留，不損傷衣物的等離子體霧化用于洗衣消毒的裝置和方法。
[0010]本發(fā)明提供一種等離子體霧化用于洗衣消毒的裝置，可用于日常衣物的殺菌消毒。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述功能:所述裝置包括水霧發(fā)生模塊，等離子體發(fā)生模塊。
[0012]等離子體發(fā)生模塊可以包括高壓電源和放電電極。在高壓電源的激勵(lì)下，放電電極放電產(chǎn)生等離子體并生成等離子體活化水。
[0013]水霧發(fā)生模塊采用霧化發(fā)生器使用壓力霧化方式將等離子體活化水霧化，產(chǎn)生水霧，其中可以設(shè)置風(fēng)機(jī)，通過風(fēng)機(jī)將產(chǎn)生的水霧吹出。
[0014]等離子體活化水霧化為水霧噴入洗衣機(jī)滾筒內(nèi)，對(duì)其中的衣物進(jìn)行消毒滅菌處理。
[0015]可選的，制備等離子體活化水的方式為水中直接放電產(chǎn)生等離子體、水面上方的氣體放電產(chǎn)生等離子溶于水中或由氣泵在水中通入空氣由氣泡放電產(chǎn)生。
[0016]同時(shí)，本發(fā)明還公開了一種等離子體霧化用于洗衣消毒的方法，其洗衣消毒步驟為:
[0017]打開進(jìn)水閥，水從進(jìn)水閥進(jìn)入洗衣機(jī)后首先進(jìn)入等離子體發(fā)生模塊，在等離子體發(fā)生模塊中通過介質(zhì)阻擋放電制備含有H202、03、HO2.、ONOOH、eaps性物質(zhì)的等離子體活化水，等離子體活化水由導(dǎo)液管進(jìn)入水霧發(fā)生模塊，水霧發(fā)生模塊將等離子體活化水霧化后以水霧的形式噴灑于衣物上，噴霧過程中洗衣機(jī)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)使衣物各個(gè)部分被均勻消毒殺菌處理；等離子體消毒完畢后，關(guān)閉等離子發(fā)生模塊，水從進(jìn)水閥經(jīng)過另一路直接進(jìn)入滾筒內(nèi)，加入洗滌劑進(jìn)行常規(guī)洗衣步驟，最后等離子體活化水與洗衣水一起排出。
[0018]可選的，在進(jìn)行常規(guī)洗衣步驟時(shí)，第一次漂洗前也可以進(jìn)行一次等離子體消毒。
[0019]其中，所述方法是先制備等離子體活化水再對(duì)其進(jìn)行霧化。分步進(jìn)行有助于增加等離子體活化水中活性粒子的濃度，且有效地避免了霧化水霧因等離子體而發(fā)生凝聚影響消毒效果。
[0020]可選的，所述裝置可以采用間歇式供液方式制備等離子體活化水并設(shè)定放電制備等離子體消毒液的時(shí)間，也可以根據(jù)衣物的不同設(shè)置不同的總消毒次數(shù)及時(shí)間。
[0021]可選的，所述裝置采用間歇式供液方式制備等離子體活化水并通過調(diào)整檔位選擇不同的制備等離子體活化水的放電時(shí)間以及消毒次數(shù)。
[0022]可選的，所述水霧發(fā)生模塊將含有大量活性物質(zhì)的等離子體活化水霧化。
[0023]更優(yōu)的，所述霧化發(fā)生模塊還可以采用靜電霧化方式和超聲波霧化方式將等離子體活化水霧化。可以使噴霧顆粒更加小，擴(kuò)散更加均勻，滲透性更高。有利于對(duì)衣物的各個(gè)角落進(jìn)行殺菌處理，提高處理效率。
[0024]可選的，所述等離子體發(fā)生模塊包括高壓電源和放電電極，且所述高壓電源可以調(diào)節(jié)放電頻率和電壓以及放電時(shí)間。
[0025]激勵(lì)用高壓電源可以為正弦高壓電源，電壓幅值在IkV到1kV之間，頻率范圍不高于100kHz，頻率過低則放電不穩(wěn)定，頻率過高則會(huì)導(dǎo)致等離子體發(fā)熱現(xiàn)象明顯。
[0026]更優(yōu)的，高壓電源也可以選用脈沖高壓電源，其脈沖極性為單極性或雙極性，其脈沖頻率不高于100kHz，電壓幅值在IkV-1OkV之間。脈沖高壓電源的頻率越高，等離子體的處理速度越快，而且放電電壓越低，但等離子體溫度會(huì)隨頻率升高。在脈沖高壓電源激勵(lì)下，活性粒子的生成效率更高，同時(shí)由于降低了總的放電功率，使得等離子體溫度進(jìn)一步降低。
[0027]更優(yōu)的，導(dǎo)液管上可以設(shè)置水閥來控制等離子體活化水的流量與流速。
[0028]更優(yōu)的，電極材料可用不銹鋼或紫銅等材料進(jìn)行替代。
[0029]更優(yōu)的，在霧化發(fā)生器的水霧出口處可加設(shè)風(fēng)機(jī)，通過風(fēng)機(jī)將水霧吹出，提高處理效率。
[0030]可選的，介質(zhì)阻擋放電可以采用針-板電極結(jié)構(gòu)，線-筒電極結(jié)構(gòu)等。
[0031]可選的，所述放電電極上設(shè)置有多個(gè)用于降低放電起始電壓的放電突起。
[0032]可選的，獲得等離子體活化水可以是水中的直接放電，也可以是水面上方的氣體放電產(chǎn)生等離子體溶入水中，也可以由氣泵在水中通入空氣由氣泡放電產(chǎn)生。
[0033]本發(fā)明所述的洗衣消毒裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)本發(fā)明無需其他添加劑，消毒條件溫和，不受溫度等影響，對(duì)衣物材質(zhì)無傷害；(2)本發(fā)明中制備等離子體活化水時(shí)采用間歇式供液方式維持等離子體發(fā)生模塊以及霧化發(fā)生器的水位穩(wěn)定且可自主選擇消毒時(shí)間；
(3)本發(fā)明以水霧噴出方式實(shí)現(xiàn)等離子體活化水與衣物的大面積接觸，提高處理效率；(4)本發(fā)明制備等離子體活化水與霧化分步進(jìn)行，這樣會(huì)使得活性粒子密度很高，且有效避免霧化水霧因等離子體而凝固，大大提高了處理效果；(5)等離子體發(fā)生裝置設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，價(jià)格低廉，而且衣物經(jīng)等離子體處理過后不會(huì)產(chǎn)生毒性殘留。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
[0035]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖3為實(shí)施例1的等離子體發(fā)生模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖4為實(shí)施例2的等離子體發(fā)生模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖中標(biāo)號(hào):100等離子發(fā)生模塊；101放電電極；102高壓電源；103銅針電極；104銅板電極；105銅盤；108氣泵；200水霧發(fā)生模塊；300洗衣機(jī)滾筒；401第一水閥；402第二水閥。

【具體實(shí)施方式】
[0039]本發(fā)明提出了一種等離子體霧化用于洗衣消毒的裝置。該裝置包括水霧發(fā)生模塊，等離子體發(fā)生模塊。等離子體發(fā)生模塊采用介質(zhì)阻擋放電，先制備一定量等離子體活化水，再通過導(dǎo)液管將活化水導(dǎo)入水霧發(fā)生模塊對(duì)活化水進(jìn)行霧化，然后噴出，對(duì)洗衣機(jī)滾筒內(nèi)的衣物進(jìn)行殺毒滅菌處理。
[0040]下面通過【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0041]實(shí)施例1
[0042]如圖1所示，本發(fā)明的洗衣消毒裝置包括等離子體發(fā)生模塊和水霧發(fā)生模塊。
[0043]如圖2-3所示，等離子體發(fā)生模塊100可以包括高壓電源102和放電電極101。高壓電源102和放電電極101相連，在高壓電源102的激勵(lì)下，放電電極101放電產(chǎn)生等離子體并生成等離子體活化水。
[0044]水霧發(fā)生模塊200可以采用霧化發(fā)生器利用壓力霧化的方式將等離子體活化水霧化，產(chǎn)生水霧，其中可以設(shè)置風(fēng)機(jī)，通過風(fēng)機(jī)將產(chǎn)生的水霧吹出。
[0045]水霧發(fā)生模塊200還可以采用超聲波霧化的方式，且可以實(shí)現(xiàn)水霧產(chǎn)生速度可調(diào)。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)可以通過調(diào)節(jié)超聲波發(fā)生器的功率來改變水霧的產(chǎn)生速度的大小，功率增大時(shí)水霧產(chǎn)生速度增加，功率減小時(shí)水霧產(chǎn)生速度減小。
[0046]等離子體活化水霧化后的水霧噴出，可直接接觸洗衣機(jī)滾筒300內(nèi)的衣物對(duì)其進(jìn)行消毒滅菌處理。
[0047]參見圖2，下面對(duì)消毒過程進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0048]首先，第一水閥401打開，水進(jìn)入等離子體發(fā)生模塊100，在高壓電源的激勵(lì)下，放電電極通過高壓放電產(chǎn)生等離子體。進(jìn)而制得含有大量11202、03、!102*、(^00!1、6‘等活性粒子的等離子體活化水。斷開高壓電源，等離子體活化水經(jīng)過導(dǎo)液管流入水霧發(fā)生模塊200，活化水經(jīng)過霧化后噴于洗衣機(jī)滾筒300內(nèi)的衣物上，即完成一次消毒過程。自主選擇間歇供液時(shí)間，待等離子體發(fā)生模塊中的等離子體反應(yīng)器進(jìn)水后再次接通高壓電源開始第二次等離子體活化水的制備，整個(gè)消毒過程可以多次間歇進(jìn)水。
[0049]最后，第二水閥402打開，水直接進(jìn)入滾筒300內(nèi)，進(jìn)行常規(guī)洗衣步驟。
[0050]本實(shí)施例中等離子發(fā)生模塊的具體結(jié)構(gòu)如圖3所示，等離子體發(fā)生模塊100包括放電電極101和高壓電源102。放電電極101的結(jié)構(gòu)為針-板結(jié)構(gòu)，由銅針電極103與接地的銅板電極104構(gòu)成，銅針電極插在開鑿小洞的銅盤105上接高壓電源102。水從進(jìn)水閥進(jìn)入放電電極101中后，接通高壓電源102開始在水中直接進(jìn)行放電，生成等離子體活性水。
[0051]更優(yōu)的，放電電極銅針數(shù)量和電極間距均是可通過銅盤調(diào)整的。通過改變針電極的數(shù)量和電極間距，可以適應(yīng)不同衣物的消毒需求，提高處理效率。
[0052]實(shí)施例2
[0053]如圖4所示，本實(shí)施例中電極結(jié)構(gòu)與以上實(shí)施例相同，區(qū)別在于有氣泵108向放電電極內(nèi)提供空氣，在水中產(chǎn)生氣泡后放電，產(chǎn)生氣液兩相等離子體。
[0054]以上對(duì)本發(fā)明所提供的洗衣消毒裝置，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種等離子體霧化用于洗衣消毒的裝置和方法，所述裝置包括等離子體發(fā)生模塊和水霧發(fā)生模塊，其特征在于:所述等離子體發(fā)生模塊通過介質(zhì)阻擋放電制備含有&02、03、HO2, 0Ν00Η、活性物質(zhì)的等離子體活化水；水霧發(fā)生模塊中的霧化發(fā)生器接收已經(jīng)制備的等離子體活化水并將其霧化噴出，對(duì)洗衣機(jī)滾筒中的衣物進(jìn)行消毒和殺菌處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，優(yōu)選的，其特征在于:所述等離子體發(fā)生模塊包括高壓電源和放電電極；所述高壓電源可以調(diào)節(jié)放電頻率和電壓以及放電時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于:所述高壓電源為正弦高壓電源，電壓幅值在IkV到10kV，頻率范圍不高于10kHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，特征在于:所述高壓電源為脈沖高壓電源，其脈沖極性為單極性或雙極性，其脈沖頻率不高于100kHz，電壓幅值在IkV-1OkV之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述介質(zhì)阻擋放電采用針-板電極結(jié)構(gòu)或線-筒電極結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于:所述放電電極上設(shè)置有多個(gè)用于降低放電起始電壓的放電突起。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于:所述的放電電極由銅針電極與接地的銅板電極構(gòu)成，銅針電極插在開鑿小洞的銅盤上；所述放電電極的銅針數(shù)量和電極間距通過銅盤調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求6-7任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于:所述放電電極的材料選自不銹鋼或紫銅。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:水霧發(fā)生模塊采用壓力霧化方式、超聲波霧化方式、靜電霧化方式中的至少一種對(duì)等離子活化水霧化。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:在所述霧化發(fā)生器的水霧出口處加設(shè)風(fēng)機(jī)，通過風(fēng)機(jī)將產(chǎn)生的水霧吹出。
【文檔編號(hào)】D06F39/00GK104480669SQ201410647292
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】劉定新, 孔剛玉, 李宣健楠, 李策, 王小華, 榮命哲 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)