一种基于多项技术结合的高浓度等离子发生技术及其应用的制作方法

本发明涉及消毒，尤其涉及一种基于多项技术结合的高浓度等离子发生技术及其应用。

背景技术：

1、目前公共场所环境消毒存在诸多挑战，传统的擦拭、喷洒等消毒方式，消毒不均匀，难免有遗漏，等离子体空气消毒因为其无耗材，低风阻的特性，被广泛用于等离子体空气消毒装置中，以用于杀灭空气中细菌病原体。

2、中国专利文献cn114732935a公开了一种“双等离子雾化消毒设备”。采用的主要技术原理是采用双等离子通道将空气与消毒剂两者成离子状态与细菌真菌病毒等有机生物体反应，通过打破细胞体中的双键从外部破坏细胞结构穿透使生命体失活，从而达到杀菌功效。上述技术方案作用对象为化学液体，仅实现对于化学液体的雾化,并且应用电压范围为1800-20000v，危险性大且造价高。

技术实现思路

1、本发明主要解决原有的技术方案仅实现对化学液体的雾化，无法有效优化等离子浓度，并且应用电压高使得危险性大且造价高的技术问题，提供一种基于多项技术结合的高浓度等离子发生技术及其应用，借助空气在潮湿状态下容易击穿导电形成强大电流的电子雪崩现象的原理，通过超声雾化室的超声雾化产生水雾，在电离室中提供潮湿条件，同时水雾促进针尖阵列电离发出紫外光，紫外光也对主电离空间的电离产生促进作用，由于产生的大电流本身就是大量离子的运动，导致在如此电离条件下产生的高浓度离子形成高浓度离子流，满足空气消毒的浓度条件，同时降低电离电压，降低功耗的同时避免安全隐患。

2、本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括：超声雾化室，用于通过超声波液态水提供电离的潮湿环境；

3、电离室，用于实现对于空气的击穿导电产生电流以释放离子，与超声雾化室相连；

4、电子控制单元，用于实现对于超声波雾化及电离的控制，分别与超声雾化室、电离室相连。

5、借助空气在潮湿状态下容易击穿导电形成强大电流的电子雪崩现象的原理，通过超声雾化室的超声雾化产生水雾，在电离室中提供潮湿条件，同时水雾促进针尖阵列电离发出紫外光，紫外光也对主电离空间的电离产生促进作用，由于产生的大电流本身就是大量离子的运动，导致在如此电离条件下产生的高浓度离子形成高浓度离子流。

6、作为优选，所述超声雾化室输出端与电离室相连，超声雾化室底部设有液态水和浸没在液态水中的超声波发生器，所述超声波发生器与电子控制单元相连。电子控制单元控制超声波频率在0.7mhz-1.5mhz，促进短时间内大量空气分子被击穿并分解形成离子。

7、作为优选，所述的电离室包括若干并排设置在电离室内部的极板，所述电离室输入端与超声雾化室相连，所述电离室与高频电源相连，电离室输出端设置有收缩口径。借助电离室输出端设置有收缩口径形成高浓度离子流，便于进行空间内的消毒。

8、作为优选，所述的电离室还包括针尖紫外光预电离阵列，所述针尖紫外光预电离阵列设置在电离室进气口与极板之间。针尖紫外光预电离阵列，可由2组20*20＝400高为3cm，直径为1mm的不锈钢针相对做成。两组钢针尖端之间相对距离控制在0.25mm左右，同组的针尖之间距离为2mm。所有钢针都长在金属板底部，或者用模具生成端部并成尖锐，或者通过桶状针尖发电阵列实现紫外光预电离，针尖采用钨铜纳米合金材料或镀层。

9、作为优选，其工作方法包括：

10、s1连接安装设备并进行设备配置；

11、s2电子控制单元控制超声波发生器进行超声波加湿；

12、s3加湿后的空气进入电离室；

13、s4针尖紫外光预电离阵列对超声雾化的小水珠进行电离；

14、s5电子控制单元控制极板进行电离产生高浓度离子；

15、s6高浓度离子在压力下经过收缩口径形成高浓度离子流。

16、作为优选，所述的步骤s1进行设备配置具体包括配置极板参数，

17、ρ＝av

18、a＝nδhw

19、

20、其中，ρ为流量，a为截面积，v为流速，n为并排极板数，δh为极板间距离，w为极板宽度。

21、作为优选，所述的步骤s2采用超声波加湿，电子控制单元控制超声波频率在0.7mhz-1.5mhz。促进短时间内大量空气分子被击穿并分解形成离子，超声波频率最佳为0.85mhz。

22、作为优选，所述的步骤s3具体包括控制脉冲式驱动气压，使离子喷出初速在20-25m/s。气压提供的通断时间比值通过调试确定，以保证空气分子的离解过程充分时间来完成。

23、作为优选，所述的步骤s5极板间电压为300-800v，极板间距离控制在0.02cm-0.1cm。尽量缩短极板间距离，极板采用厚度约为0.5mm不锈钢制成，厚度是维持不易变形与短路。

24、本发明的有益效果是：借助空气在潮湿状态下容易击穿导电形成强大电流的电子雪崩现象的原理，通过超声雾化室的超声雾化产生水雾，在电离室中提供潮湿条件，同时水雾促进针尖阵列电离发出紫外光，紫外光也对主电离空间的电离产生促进作用，由于产生的大电流本身就是大量离子的运动，导致在如此电离条件下产生的高浓度离子形成高浓度离子流，满足空气消毒的浓度条件，同时降低电离电压，降低功耗的同时避免安全隐患。

技术特征：

1.一种基于多项技术结合的高浓度等离子发生技术及其应用，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于多项技术结合的高浓度等离子发生技术及其应用，其特征在于，所述超声雾化室(1)输出端与电离室(2)相连，超声雾化室(1)底部设有液态水(5)和浸没在液态水(5)中的超声波发生器(4)，所述超声波发生器(4)与电子控制单元(6)相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于多项技术结合的高浓度等离子发生技术及其应用，其特征在于，所述电离室(2)包括若干并排设置在电离室(2)内部的极板(8)，所述电离室(2)与高频电源(3)相连，输入端与超声雾化室(1)相连，电离室(2)输出端设置有收缩口径(9)。

4.根据权利要求3所述的一种基于多项技术结合的高浓度等离子发生技术及其应用，其特征在于，所述电离室(2)还包括针尖紫外光预电离阵列(7)，所述针尖紫外光预电离阵列(7)设置在电离室(2)进气口与极板(8)之间。

5.根据权利要求4所述的一种基于多项技术结合的高浓度等离子发生技术及其应用，其特征在于，其工作方法包括：

6.根据权利要求5所述的一种基于多项技术结合的高浓度等离子发生技术及其应用，其特征在于，所述步骤s1进行设备配置具体包括配置极板参数，

7.根据权利要求4所述的一种基于多项技术结合的高浓度等离子发生技术及其应用，其特征在于，所述步骤s2采用超声波加湿，电子控制单元(6)控制超声波频率在0.7mhz-1.5mhz。

8.根据权利要求5所述的一种基于多项技术结合的高浓度等离子发生技术及其应用，其特征在于，所述步骤s5极板间电压为300-800v，极板间距离控制在0.02cm-0.1cm。

技术总结本发明公开了一种基于多项技术结合的高浓度等离子发生技术及其应用，包括依次相连的超声雾化室和电离室，还包括分别与超声雾化室、电离室相连的电子控制单元。上述技术方案借助空气在潮湿状态下容易击穿导电形成强大电流的电子雪崩现象的原理，通过超声雾化室的超声雾化产生水雾，在电离室中提供潮湿条件，同时水雾促进针尖阵列电离发出紫外光，紫外光也对主电离空间的电离产生促进作用，由于产生的大电流本身就是大量离子的运动，导致在如此电离条件下产生的高浓度离子形成高浓度离子流，满足空气消毒的浓度条件，同时降低电离电压，降低功耗的同时避免安全隐患。技术研发人员：孔德华,黄保家,金浩强受保护的技术使用者：雷神等离子科技（杭州）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25