一种低温等离子体活化水消毒用纳米雾化装置的制作方法

1.本发明涉及活化水消毒技术领域，特别涉及一种低温等离子体活化水消毒用纳米雾化装置。


背景技术：

2.等离子体灭菌技术也是一种高效消杀解决方案，但是，空气放电等离子全会合成大量臭氧和氮氧化物等有害物质，即产生二次污染，不适合于有人存在的场景，比如车辆，也不适合有食物的应用场景。
3.等离子体活化水富含活性氧(ros)，ros是强氧化剂，对细菌病毒有强力消杀效果，ros寿命较短，与细菌病毒或者空气分子反应后失活，变成稳定的氧分子，是空气主要成分之一，不会产生二次污染物，是安全环保的消毒水，可替代化学消毒剂。
4.目前的等离子体活化水的消毒，一般是直接对水进行等离子活化，然后通过吹风设备，将等离子活化后的水喷出，进而实现后续的消毒。
5.但是，采用上述的消毒方式，直接对水进行等离子活化，活化的效果较差，且喷出的等离子活化后的水，容易出现喷出不均，影响后续的消毒。


技术实现要素：

6.(一)要解决的技术问题
7.本发明可以解决现有的等离子活化水，一般是直接对水进行纳米雾化，雾化效果差，导致后续喷出的纳米雾化水不均匀，影响后续消毒的难题。
8.(二)技术方案
9.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种低温等离子体活化水消毒用纳米雾化装置，包括：
10.水雾化组件，所述水雾化组件包括第一壳体、储水箱、雾化器和第一风机，所述储水箱、所述雾化器和所述第一风机分别安装于所述第一壳体的内部，所述储水箱的侧部连接有导水管，所述导水管的出水端与所述雾化器的进水端相连，所述雾化器的出口与所述第一风机的进料端相连，所述第一风机的出气端连接有导气管，所述导气管从所述第一壳体的侧部伸出；
11.水汽导入组件，所述水汽导入组件包括气液混合箱、第二风机、进气管和出气管，所述气液混合箱连接于所述导气管的出气端，所述进气管连接于所述第二风机的进气端，所述出气管设置有两个，两个所述出气管分别安装于所述第二风机的两侧，两个所述出气管的出气端分别与所述气液混合箱的两侧相连，一个所述出气管出气端与所述导气管的出气端邻近，另一个所述出气管的出气端与所述导气管的出气端相对；
12.纳米雾化组件，所述纳米雾化组件包括等离子发生器、多孔催化网和若干喷射头，所述等离子发生器安装于所述气液混合箱的出气端，所述多孔催化网连接于所述等离子发生器的出料端，若干所述喷射头分别连接于所述多孔催化网的出料端。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述水雾化组件还包括空气制水器，所述空气制水器的出液端与所述储水箱相连。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述储水箱的侧部连接有水量传感器，所述储水箱的中部连接有水过滤器。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述导水管的中部连接有定量阀，所述导水管的进水端与所述储水箱之间设置有第一密封圈，所述导水管的出水端与所述雾化器的进水端之间设置有第二密封圈。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述气液混合箱的内部安装有若干均流通道，所述气液混合箱的下部开设有若干与所述等离子发生器配合的导料孔。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述等离子发生器包括绝缘框架和若干石英玻璃管，所述绝缘框架安装于所述气液混合箱的出料端，若干所述石英玻璃管分别安装于所述绝缘框架的内侧，若干所述石英玻璃管的内侧套贴有金属管，若干所述金属管的一端通过金属导线交错焊接，形成高压极和接地极。
18.作为本发明的一种优选技术方案，若干所述石英玻璃管之间的间距为2mm
‑
4mm，若干所述石英玻璃管的壁厚为0.8mm
‑
1.2mm。
19.作为本发明的一种优选技术方案，所述多孔催化网由单层泡沫镍多孔板上分别负载纳米tio2和mno2制备而成。
20.作为本发明的一种优选技术方案，若干所述喷射头的外侧分别设置有防护罩，所述防护罩将若干所述喷射头分别隔开。
21.(三)有益效果
22.1.本发明提供的低温等离子体活化水消毒用纳米雾化装置，其水雾化组件包括第一壳体、储水箱、雾化器和第一风机，通过储水箱储存待用的水，水进入到雾化器后，经雾化器雾化后，并经第一风机的增压，排出第一壳体，简便的实现水的雾化；
23.2.本发明提供的低温等离子体活化水消毒用纳米雾化装置，其水汽导入组件包括气液混合箱、第二风机、进气管和出气管，雾化后的水进入气液混合箱，并通过第二风机的运行，向气液混合箱的内部通入空气，使得气体和雾化后的水均匀混合，便于后续的等离子处理；
24.3.本发明提供的低温等离子体活化水消毒用纳米雾化装置，其纳米雾化组件包括等离子发生器、多孔催化网和若干喷射头，气体和雾化后的水均匀混合后，进入到等离子发生器，经等离子发生器处理后，获得低温等离子体活化水，然后经多孔催化网，促进等离子体产生的副产物的完全氧化和臭氧分解反应，消除二次污染，然后通过若干喷射头喷出，有效的实现纳米化，便于后续喷出的均匀，进而便于后续的消毒。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
26.图1是本发明的主视剖视示意图；
27.图2是本发明的水雾化组件部分结构主视剖面示意图；
28.图3是本发明的绝缘框架部分结构示意图；
29.图4是本发明的石英玻璃管部分结构示意图；
30.图5是本发明的等离子发生器供电示意图。
31.图中：100、水雾化组件；110、第一壳体；120、储水箱；121、水量传感器；122、水过滤器；130、雾化器；140、第一风机；150、导水管；151、定量阀；152、第一密封圈；153、第二密封圈；160、导气管；170、空气制水器；200、水汽导入组件；210、气液混合箱；211、均流通道；212、导料孔；220、第二风机；230、进气管；240、出气管；300、纳米雾化组件；310、等离子发生器；311、绝缘框架；312、石英玻璃管；313、金属管；320、多孔催化网；330、喷射头；331、防护罩。
32.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
33.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
34.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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设备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。
37.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
38.如图1至图5所示，一种低温等离子体活化水消毒用纳米雾化装置，包括水雾化组件100、水汽导入组件200和纳米雾化组件300，水雾化组件100与水汽导入组件200相连，纳米雾化组件300与水汽导入组件的出料端相连，其中：水雾化组件100用于对水进行初步的雾化，水汽导入组件200用于雾化后的水与空气混合，纳米雾化组件300用于进行纳米雾化，并获得低温等离子体活化水。
39.水雾化组件100包括第一壳体110、储水箱120、雾化器130和第一风机140，储水箱120、雾化器130和第一风机140分别通过螺栓安装于第一壳体110的内部，具体设置时，为了
方便对储水箱120的水量进行检测，储水箱120的侧部连接有水量传感器121，为了确保供给水的质量，储水箱120的中部连接有水过滤器122；储水箱120的侧部连接有导水管150，导水管150的出水端与雾化器130的进水端相连，具体设置时，为了控制获得雾化水的量，导水管150的中部连接有定量阀151；为了达到良好的密封效果，导水管150的进水端与储水箱120之间设置有第一密封圈152，导水管150的出水端与雾化器130的进水端之间设置有第二密封圈153；雾化器130的出口与第一风机140的进料端相连，第一风机140的出气端连接有导气管160，导气管160从第一壳体110的侧部伸出。
40.水汽导入组件200包括气液混合箱210、第二风机220、进气管230和出气管240，气液混合箱210连接于导气管160的出气端，具体设置时，为了更好的进行混合，气液混合箱210的内部安装有若干均流通道211；进气管230连接于第二风机220的进气端，出气管240设置有两个，两个出气管240分别安装于第二风机220的两侧，两个出气管240的出气端分别与气液混合箱210的两侧相连，一个出气管240的出气端与导气管160的出气端邻近，另一个出气管240的出气端与导气管160的出气端相对。
41.纳米雾化组件300包括等离子发生器310、多孔催化网320和若干喷射头330，等离子发生器310安装于气液混合箱210的出气端，具体设置时，为了便于混合后的水雾和空气进入到等离子发生器310，气液混合箱210的下部开设有若干与等离子发生器310配合的导料孔212；多孔催化网320连接于等离子发生器310的出料端，具体设置时，多孔催化网320由单层泡沫镍多孔板上分别负载纳米tio2和mno2制备而成；若干喷射头330分别连接于多孔催化网320的出料端，具体设置时，若干喷射头330的外侧分别设置有防护罩331，防护罩331将若干喷射头330分别隔开。
42.需要说明的是，泡沫镍是一种良好的催化剂负载载体，其具有金属的强度与特性，具有海绵状的立体多孔结构，比表面积大,可以负载更多的催化剂，具有孔径均匀、孔形稳定、分离效率高；高空隙率和优良的渗透率，过滤阻力小，压力损失小，流量大；化学稳定性好、耐酸碱腐蚀(ph值2
‑
12)、具有抗氧化性能，在600℃以下温度环境里可长期使用；可折波，以增加过滤面积，并可焊接加工；能够清洗再生，可以多次重复使用；特别适用于流体分布、均匀化处理等均匀性要求较高的场合；
43.负载纳米催化剂tio2和mno2滤网的作用，将催化剂引入低温等离子体，则低温等离子体和催化反应之间存在协同强化作用。在低温等离子体空间内富集了大量极活泼的粒子，如离子、电子、激发态的原子、分子及自由基等含有巨大能量的高活性物种。活性粒子一方面活化了反应分子，另一方面活化了催化剂中心。因此，可使常规条件下需要很高活化能(加热到300℃以上)才能实现的催化反应在室温条件下即可顺利进行，大大减少了能耗。另外，催化剂的存在还可促进等离子体产生的副产物的完全氧化和臭氧分解反应，消除二次污染。
44.在本实施例中，水雾化组件100还包括空气制水器170，空气制水器170的出液端与储水箱120相连，通过空气制水器170进行制水，避免了外接水管，方便在多种环境下使用。
45.在本实施例中，等离子发生器310包括绝缘框架311和若干石英玻璃管312，绝缘框架311安装于气液混合箱210的出料端，若干石英玻璃管312分别安装于绝缘框架311的内侧，若干石英玻璃管312的内侧套贴有金属管313，若干金属管313的一端通过金属导线交错焊接，形成高压极和接地极，具体设置时，若干石英玻璃管312之间的间距为2mm
‑
4mm，若干
石英玻璃管312的壁厚为0.8mm
‑
1.2mm。
46.需要说明的是，每个金属管313一端焊接导线，并用双组分硅胶封口两端，把有金属导线的管口交错进行焊接在一起，形成两个电极：高压极和地极；管与管间隙为2
‑
4mm，两端由绝缘介质固定(介质材料如聚四氟乙烯、陶瓷、环氧绝缘板等)；上下两侧同样用相同绝缘材料形成固定框架，外周由金属钣金框架包裹(材料为不锈钢或铝合金)；石英管壁厚1mm：由二氧化硅单一组分的烧制的特种玻璃管。这种玻璃硬度大，并具有耐高温、低膨胀系数、耐热震性、化学稳定性和电绝缘性能良好，并能透过紫外线和红外线。除氢氟酸、热磷酸外，对一般酸有较好的耐酸性。
47.具体地，该低温等离子体活化水消毒用纳米雾化装置的工作原理，使用时，通过储水箱120储存待用的水，水进入到雾化器130后，经雾化器130雾化后，并经第一风机140的增压，排出第一壳体110，简便的实现水的雾化；雾化后的水进入气液混合箱210，并通过第二风机220的运行，向气液混合箱210的内部通入空气，使得气体和雾化后的水均匀混合，便于后续的等离子处理；气体和雾化后的水均匀混合后，进入到等离子发生器310，经等离子发生器310处理后，获得低温等离子体活化水，然后经多孔催化网320，促进等离子体产生的副产物的完全氧化和臭氧分解反应，消除二次污染，然后通过若干喷射头330喷出，有效的实现纳米化，便于后续喷出的均匀，进而便于后续的消毒。
48.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。