[發明專利]一種基于超聲空化的活化水消毒裝置

在審

• 申請號: 202210543536.2
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN114702101A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 何知益;王露;胡楊;母江東;馮應恒
• 申請（專利權）人: 中電科奧義健康科技有限公司
• 主分類號: C02F1/36
• 分類號: C02F1/36;A61L9/14;A61L2/22
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 李弱萱

本發明涉及一種基于超聲空化的活化水消毒裝置，屬于消毒技術領域。該消毒裝置包括裝置主體、水位傳感器一、水位傳感器二、水位傳感器三、注水通氣孔、壓電陶瓷片、大功率超聲換能器、電源線纜、拉瓦爾噴管和閥門；裝置主體為空心腔體結構；裝置主體的頂部設有注水通氣孔和拉瓦爾噴管；所述拉瓦爾噴管上設有閥門；裝置主體的腔體內部設有大功率超聲換能器；大功率超聲換能器通過壓電陶瓷片與電源線纜連接；大功率超聲換能器在水中工作時，會產生空化現象，使水局部溫度和壓力急劇升高，產生足以打開化學鍵的能量，使水分子及溶于水中的物質發生變化，產生羥基自由基、硝酸根、亞硝酸根等具有強氧化性的活性物質，從而讓水活化。

技術領域

本發明屬于消毒技術領域，涉及一種基于超聲空化的活化水消毒裝置。

背景技術

活化水中包含大量活性物質，對空氣和物表的病菌有著極強的消毒作用。其核心是利用特定放電電極結構，在液體中施加外部電場，發生液相等離子體放電，產生的帶電粒子、含氧自由基等活性物質，可以通過霧化噴灑等方式，實現活性物質的主動釋放，殺滅空氣和物表的微生物。對于常規電離氣相物質產生等離子體的消毒方法而言，電離氣體產生的活性物質的壽命非常短暫，只能存在于放電裝置附近，僅可對流經該裝置附近的空氣進行消毒，或將該裝置的等離子體區域與物體表面的微生物相接觸；對于常規的等離子體活化水制備方法而言，活化水制備系統復雜，價格昂貴，對控制電源的輸出、穩定性要求很高，很難規模化制備或者生產。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于超聲空化的活化水消毒裝置。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于超聲空化的活化水消毒裝置，該消毒裝置包括裝置主體、水位傳感器一1、水位傳感器二2、水位傳感器三3、注水通氣孔4、壓電陶瓷片5、大功率超聲換能器6、電源線纜7、拉瓦爾噴管8和閥門9；

所述裝置主體為空心腔體結構；

所述裝置主體的頂部設有注水通氣孔4和拉瓦爾噴管8；

所述拉瓦爾噴管8上設有閥門9；

所述裝置主體的側邊垂直方向由上至下設有水位傳感器一1、水位傳感器二2、水位傳感器三3；

所述裝置主體的腔體內部設有大功率超聲換能器6；

所述大功率超聲換能器6通過壓電陶瓷片5與電源線纜7連接；

預先開啟大功率超聲換能器6，讓裝置主體內的水活化，然后打開閥門9，在拉瓦爾噴管8中通入高壓高速氣流，拉瓦爾噴管8內的壓力變低，會將裝置主體內中已活化的水拉入拉瓦爾噴管8內，最后在高壓氣流的作用下，在拉瓦爾噴管8的出口處霧化后噴射出去。

可選的，所述大功率超聲換能器6的超聲頻率范圍為19.5kHz～1MHz，工作電壓為12V～1000V。

可選的，所述水位傳感器一1、水位傳感器二2和水位傳感器三3由上至下的位置分別設置在裝置主體垂直方向的九分之一處、九分之三處和九分之八處。

可選的，所述拉瓦爾噴管8與注水通氣孔4分別在裝置主體頂部的兩端。

可選的，所述拉瓦爾噴管為實現亞聲速流向超聲速流的連續變化，對噴管出口截面下游的環境壓強做出限制；

設出口截面外的環境壓強Pa保持不變，噴管進口截面的滯止壓強P₀可變；當P₀變化時，噴管出口截面上的氣體壓強Pe隨之變化；根據Pa和Pe的相對大小，氣體在噴管中的流動狀態分為以下三種情況：

（1）最佳膨脹狀態Pa=Pe