[发明专利]一种基于超声空化的活化水消毒装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于消毒技术领域，涉及一种基于超声空化的活化水消毒装置。

背景技术

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。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于超声空化的活化水消毒装置。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

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。

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。

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。

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。

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