本发明专利技术涉及一种基于超声空化的活化水消毒装置，属于消毒技术领域。该消毒装置包括装置主体、水位传感器一、水位传感器二、水位传感器三、注水通气孔、压电陶瓷片、大功率超声换能器、电源线缆、拉瓦尔喷管和阀门；装置主体为空心腔体结构；装置主体的顶部设有注水通气孔和拉瓦尔喷管；所述拉瓦尔喷管上设有阀门；装置主体的腔体内部设有大功率超声换能器；大功率超声换能器通过压电陶瓷片与电源线缆连接；大功率超声换能器在水中工作时，会产生空化现象，使水局部温度和压力急剧升高，产生足以打开化学键的能量，使水分子及溶于水中的物质发生变化，产生羟基自由基、硝酸根、亚硝酸根等具有强氧化性的活性物质，从而让水活化。从而让水活化。从而让水活化。
An activated water disinfection device based on ultrasonic cavitation
【技术实现步骤摘要】
一种基于超声空化的活化水消毒装置
[0001]本专利技术属于消毒
，涉及一种基于超声空化的活化水消毒装置。
技术介绍
[0002]活化水中包含大量活性物质，对空气和物表的病菌有着极强的消毒作用。其核心是利用特定放电电极结构，在液体中施加外部电场，发生液相等离子体放电，产生的带电粒子、含氧自由基等活性物质，可以通过雾化喷洒等方式，实现活性物质的主动释放，杀灭空气和物表的微生物。对于常规电离气相物质产生等离子体的消毒方法而言，电离气体产生的活性物质的寿命非常短暂，只能存在于放电装置附近，仅可对流经该装置附近的空气进行消毒，或将该装置的等离子体区域与物体表面的微生物相接触；对于常规的等离子体活化水制备方法而言，活化水制备系统复杂，价格昂贵，对控制电源的输出、稳定性要求很高，很难规模化制备或者生产。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于超声空化的活化水消毒装置。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于超声空化的活化水消毒装置，该消毒装置包括装置主体、水位传感器一1、水位传感器二2、水位传感器三3、注水通气孔4、压电陶瓷片5、大功率超声换能器6、电源线缆7、拉瓦尔喷管8和阀门9；所述装置主体为空心腔体结构；所述装置主体的顶部设有注水通气孔4和拉瓦尔喷管8；所述拉瓦尔喷管8上设有阀门9；所述装置主体的侧边垂直方向由上至下设有水位传感器一1、水位传感器二2、水位传感器三3；所述装置主体的腔体内部设有大功率超声换能器6；所述大功率超声换能器6通过压电陶瓷片5与电源线缆7连接；预先开启大功率超声换能器6，让装置主体内的水活化，然后打开阀门9，在拉瓦尔喷管8中通入高压高速气流，拉瓦尔喷管8内的压力变低，会将装置主体内中已活化的水拉入拉瓦尔喷管8内，最后在高压气流的作用下，在拉瓦尔喷管8的出口处雾化后喷射出去。
[0005]可选的，所述大功率超声换能器6的超声频率范围为19.5kHz～1MHz，工作电压为12V～1000V。
[0006]可选的，所述水位传感器一1、水位传感器二2和水位传感器三3由上至下的位置分别设置在装置主体垂直方向的九分之一处、九分之三处和九分之八处。
[0007]可选的，所述拉瓦尔喷管8与注水通气孔4分别在装置主体顶部的两端。
[0008]可选的，所述拉瓦尔喷管为实现亚声速流向超声速流的连续变化，对喷管出口截面下游的环境压强做出限制；
设出口截面外的环境压强Pa保持不变，喷管进口截面的滞止压强P0可变；当P0变化时，喷管出口截面上的气体压强Pe随之变化；根据Pa和Pe的相对大小，气体在喷管中的流动状态分为以下三种情况：（1）最佳膨胀状态Pa=Pe气体在喷管中得到完全膨胀，是喷管的最佳膨胀状态，满足：
①
喷管喉部达到临界状态，出口流动为超声速，即Me>1；
②
流体流出喷管后，既不膨胀，也不压缩，而是一平行射流；
③
管内流动为超声速，当外界环境发生微小扰动时，扰动的传播速度小于流动速度，扰动不能传进喷管内部，即喷管中的流动觉察不到外界反压的变化；（2）欠膨胀状态Pe>Pa如果在最佳膨胀状态下提高喷管进口总压P0，则出口Pe同时增大，有Pa；气体没有得到完全膨胀，其能量未充分发挥，即气体热能没有最大限度地转变成定向流动动能；这种流动称为欠膨胀状态或膨胀不足状态，满足：
①
喷管喉部达到临界状态，出口为超声速Me>1；
②
气体在喷管外继续膨胀，直到压强等于Pa时为止，喷管出口处有系列膨胀波；
③
喷管外的压强扰动不能逆向传入喷管；（3）过膨胀状态Pe<Pa如果在最佳膨胀状态下减小喷管进口总压P0，则喷管出口的气体压强也将减小，即Pe；气体在喷管膨胀。
[0009]本专利技术的有益效果在于： 大功率超声换能器在水中工作时，会产生空化现象，使水局部温度和压力急剧升高，产生足以打开化学键的能量，使水分子及溶于水中的物质发生变化，产生羟基自由基、硝酸根、亚硝酸根等具有强氧化性的活性物质，从而让水活化。等离子体活化水消毒技术在存在形式、作用方式等方面均具有原理性的优势。活化水中的物质可与微生物及其气溶胶充分混合，通过复杂丰富的生物化学反应体系达到消毒效果；活化水技术可以与超声雾化、高速气流雾化、静电雾化等方式相结合，使液态的活性物质以微纳米级水雾主动释放，实现空气微生物和物表微生物的同时消毒。
[0010]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0011]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：图1为本专利技术结构图。
[0012]附图标记：1
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水位传感器一，2
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水位传感器二，3
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水位传感器三，4
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注水通气孔，5
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压电陶瓷片，6
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大功率超声换能器，7
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电源线缆，8
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拉瓦尔喷管，9
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阀门。
具体实施方式
[0013]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0014]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0015]本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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专利技术和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制，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的具体含义。
[0016]请参阅图1，为该消毒装置包括装置主体、水位传感器一1、水位传感器二2、水位传感器三3、注水通气孔4、压电陶瓷片5、大功率超声换能器6、电源线缆7、拉瓦尔喷管8和阀门9；所述装置主体为空本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于超声空化的活化水消毒装置，其特征在于：该消毒装置包括装置主体、水位传感器一（1）、水位传感器二（2）、水位传感器三（3）、注水通气孔（4）、压电陶瓷片（5）、大功率超声换能器（6）、电源线缆（7）、拉瓦尔喷管（8）和阀门（9）；所述装置主体为空心腔体结构；所述装置主体的顶部设有注水通气孔（4）和拉瓦尔喷管（8）；所述拉瓦尔喷管（8）上设有阀门（9）；所述装置主体的侧边垂直方向由上至下设有水位传感器一（1）、水位传感器二（2）、水位传感器三（3）；所述装置主体的腔体内部设有大功率超声换能器（6）；所述大功率超声换能器（6）通过压电陶瓷片（5）与电源线缆（7）连接；预先开启大功率超声换能器（6），让装置主体内的水活化，然后打开阀门（9），在拉瓦尔喷管（8）中通入高压高速气流，拉瓦尔喷管（8）内的压力变低，会将装置主体内中已活化的水拉入拉瓦尔喷管（8）内，最后在高压气流的作用下，在拉瓦尔喷管（8）的出口处雾化后喷射出去。2.根据权利要求1所述的一种基于超声空化的活化水消毒装置，其特征在于：所述大功率超声换能器（6）的超声频率范围为19.5kHz～1MHz，工作电压为12V～1000V。3.根据权利要求1所述的一种基于超声空化的活化水消毒装置，其特征在于：所述水位传感器一（1）、水位传感器二（2）和水位传感器三（3）由上至下的位置分别设置在装置主体垂直方向的九分之一处、九分之三处和九分之八处。4.根据权利要求1所述的一种基于超声空化的活化水消毒装置，其特征在于：所述拉瓦尔喷管（8）与注水通气孔（4）分别在装置主体顶部的两端。5.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：何知益，王露，胡杨，母江东，冯应恒，
申请(专利权)人：中电科奥义健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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