活化水装置及活化水制备设备的制作方法

1.本实用新型涉及活化水制备设备技术领域，特别地涉及一种活化水装置及活化水制备设备。


背景技术：

2.随着等离子体技术不断突破，该技术越来越受到各行业的青睐。等离子体技术被应用到医疗器械、食品保鲜以及消杀等行业中且起到了非常关键的作用。等离子体活化水具有较强的灭菌保鲜功能，因此等离子体活化水技术被应用到各行各业。
3.目前大部分等离子体活化水装置放置于气液交界面或水箱外部，由于气液交界面受到液面波动性影响导致放电不稳定，气相放电相对液相放电装置比较稳定但处理效率比较低。专利cn110913553a公开了一种高效等离子体活化水产生设备，利用高压放电在空气中产生等离子体后再通过气泵传送至水中进行混合，放电产生的活性粒子效率较低。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种活化水装置及活化水制备设备，用于提高活化水的处理效率。
5.本实用新型一方面提供一种活化水装置，所述活化水装置用放置于水体液面下制备活化水，所述活化水装置包括：
6.绝缘安装座，所述绝缘安装座上设有地电极接线部；以及
7.反应罩，所述反应罩安装于所述绝缘安装座上，所述反应罩内具有气体通道且所述气体通道内安装有高压电极，所述反应罩上开设有使所述气体通道与水体连通的通孔，所述通孔处能够形成气液界面；
8.其中，所述高压电极能够与所述反应罩以及所述气液界面之间分别发生放电，放电产生的等离子体能够经所述通孔进入水体。
9.作为上述技术方案的进一步改进：
10.在一个实施方式中，所述气体通道内还设置有阀体，所述阀体能够沿所述气体通道移动；所述阀体能在所述气体通道中的气流的作用下被顶起来打开所述气体通道与所述通孔之间的通路，所述阀体能在重力的作用下下落来封堵所述气体通道与所述通孔之间的通路。
11.在一个实施方式中，所述反应罩包括罩本体和位于所述罩本体上侧的罩帽体，所述通孔开设于所述罩帽体上，所述阀体活动设于所述罩帽体内，所述阀体能够封堵所述气体通道对应在所述罩本体与所述罩帽体连接处的通道口。
12.在一个实施方式中，所述绝缘安装座上安装有多个所述反应罩，多个所述反应罩呈阵列式分布。
13.在一个实施方式中，各所述所述反应罩内的所述高压电极通过电连接片相连。
14.在一个实施方式中，所述绝缘安装座上开设有进气通道，所述进气通道连通所述
气体通道并用于向所述反应罩的内部输送气体。
15.在一个实施方式中，所述绝缘安装座包括绝缘底板和绝缘支架，所述绝缘支架环设于所述绝缘底板的一侧，所述反应罩位于所述绝缘支架的内部。
16.在一个实施方式中，所述活化水装置还包括多孔盖板，所述多孔盖板盖设于所述绝缘支架的顶部形成曝气内仓，所述多孔盖板用于曝气溶解所述曝气内仓内未溶解的等离子体气体。
17.在一个实施方式中，所述多孔盖板为氧化铝多孔陶瓷板。
18.本实用新型另一方面提供一种活化水制备设备，所述活化水制备设备包括如上述的活化水装置。
19.与现有技术相比，本实用新型的优点在于，制备等离子体活化水时，将该活化水装置放置于水体中，通气使气体进入反应罩的气体通道并从通孔排出，同时高压电极与反应罩之间发生辉光放电，在反应罩与高压电极之间形成放电结构，当通入气体通道内的气体在高场强高能量作用下被击穿产生大量的等离子体粒子；且高压电极与通孔处的气液界面之间发生电弧放电，在高压电极与反应罩的通孔气液界面之间的区域产生放电，放电过程中液体作为悬浮电位与高压电极形成电压，当电压达到一定之后高压电极与液面会形成电弧放电。因此反应罩内的气体和水在混合模式下产生的高能量放电作用下，分子间的化学键被破坏形成大量的o3、oh-、h
+
、no-、no-2
活性粒子进而形成一系列复杂的化学反应，产生臭氧、过氧亚硝酸、过氧化氢离子和硝酸等等离子体物质，从而制备等离子体活化水。该活化水装置在制备等离子体活化水过程中，气液界面的波动相对稳定，从而使电弧放电相对稳定，同时高压电极与反应罩之间发生辉光放电，电弧放电与辉光放电共同作用产生等离子体，进一步提高了活化水的处理效率。
附图说明
20.在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。
21.图1是本实用新型的实施例中活化水装置的结构示意图；
22.图2是本实用新型的实施例中活化水装置的剖视图；
23.图3是图2中a区域的放大图；
24.图4显示了本实用新型的实施例中活化水装置的绝缘底板的仰视图；
25.图5显示了本实用新型的实施例中活化水装置的绝缘底板的俯视图。
26.附图标记：
27.100、活化水装置；110、绝缘安装座；111、地电极接线部；112、进气通道；113、绝缘底板；114、绝缘支架；120、反应罩；121、通孔；122、罩本体；123、罩帽体；130、高压电极；140、阀体；150、电连接片；160、多孔盖板。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
29.实施例一
30.本实用新型实施例提供了一种活化水装置100，以提高活化水的处理效率。
31.如图1至图3所示，本实用新型实施例提供的活化水装置100，该活化水装置100包
括绝缘安装座110以及反应罩120，绝缘安装座110上设有地电极接线部111；反应罩120安装于绝缘安装座110上，反应罩120内具有气体通道且气体通道内安装有高压电极130，反应罩120上开设有使气体通道与水体连通的通孔121，通孔121处能够形成气液界面，其中，高压电极130能够与反应罩120以及气液界面之间分别发生放电，放电产生的等离子体能够经通孔121进入水体。
32.制备等离子体活化水时，将本实用新型实施例提供的活化水装置100放置于水体中，通气使气体进入反应罩120的气体通道并从通孔121排出，为提高处理效率在通电之前先通气使得整个装置内的气体均匀后慢慢增加电压，高压电极130与反应罩120之间发生辉光放电，在反应罩120与高压电极130之间形成放电结构，当通入反应罩120内的气体在高场强高能量作用下被击穿产生大量的等离子体粒子；且高压电极130与通孔121处的气液界面之间发生电弧放电，在高压电极130与反应罩120的通孔121液面之间的区域产生放电，放电过程中液体作为悬浮电位与高压电极130形成电压，当电压达到一定之后高压电极130与液面会形成电弧放电。因此反应罩120内的气体和水在混合模式下产生的高能量放电作用下，分子间的化学键被破坏形成大量的o3、oh-、h
+
、no-、no-2
活性粒子进而形成一系列复杂的化学反应，产生臭氧、过氧亚硝酸、过氧化氢离子和硝酸等等离子体物质，从而制备等离子体活化水。
33.本实用新型实施例提供的活化水装置100在制备等离子体活化水过程中，气液界面的波动相对稳定，从而使电弧放电相对稳定，同时高压电极130与反应罩120之间发生辉光放电，电弧放电与辉光放电共同作用产生等离子体，进一步提高了活化水的处理效率。
34.实施例二
35.本实用新型实施例提供了一种活化水装置100，以提高活化水的处理效率。
36.如图1至图3所示，本实用新型实施例提供的活化水装置100，相较于实施例一提供的活化水装置100，进一步地，气体通道内还设置有阀体140，阀体140能够沿气体通道移动；阀体140能在气体通道中的气流的作用下被顶起来打开气体通道与通孔121之间的通路，阀体140能在重力的作用下下落来封堵气体通道与通孔121之间的通路。
37.制备等离子体活化水时，通气使气体从反应罩120的下部进入气体通道，阀体140在进入气体通道的气体作用下连通气体通道的上部和下部；当不需要制备等离子体活化水时，即不通气时，阀体140切断气体通道的上部和下部，从而避免反应罩120外部的液体从通孔121回流至气体通道内。
38.在本实施例中，反应罩120包括罩本体122和位于罩本体122上侧的罩帽体123，通孔121开设于罩帽体123上，罩帽体123内活动设有阀体140，阀体140用于切断罩本体122和罩帽体123的气体通道，且能够在进入反应罩120内部的气体作用下连通罩本体122和罩帽体123的气体通道。
39.制备等离子体活化水时，通气使气体从反应罩120的下部进入气体通道，阀体140在进入气体通道的气体作用下克服自身重力作用而向上运动，使得气体通道的上部和下部相连通；当不需要制备等离子体活化水时，即不通气时，阀体140受重力作用和水压作用而切断气体通道的上部和下部，从而避免反应罩120外部的液体从通孔121回流至气体通道内。
40.除此之外，在工作过程中或关闭气流，阀体140受重力作用和水压作用而切断气体
通道的上部和下部，会有少量的液体沿着反应罩120内壁向下流至其腔体内，大量的溶液积累会严重影响放电效率，因此在反应罩120内部设有自动检测排水机构，以及时排掉多余的液体，自动检测排水机构为一个控制开关，在检测到反应罩120腔体内水量达到一定量之后自动打开开关进行排水。
41.具体的，由于反应罩120内放电环境非常恶劣，因此反应罩120需要选用耐高温高电压耐腐蚀的材料制成，在本实施例中，罩本体122、位于罩本体122上侧的罩帽体123以及阀体140均选用陶瓷材料制成，罩本体122和位于罩本体122上侧的罩帽体123一体成型而成，罩本体122的容纳腔的上端为圆形，阀体140为球体，可以使得阀体140无论如何旋转，均可以密封罩本体122的容纳腔。当然，可以理解的是，罩本体122、位于罩本体122上侧的罩帽体123以及阀体140还可以选用其他材质制成，例如，玻璃等；罩帽体123还可以通过其他方式安装于罩本体122上，罩本体122的容纳腔还可以为其他结构，只需要能够使阀体140密封罩本体122的容纳腔即可，在此不作限定。
42.实施例三
43.本实用新型实施例提供了一种活化水装置100，以提高活化水的处理效率。
44.如图1至图5所示，，本实用新型实施例提供的活化水装置100，相较于实施例一或实施例二提供的活化水装置100，进一步地，绝缘安装座110上安装有多个反应罩120，多个反应罩120呈阵列式分布，相应的，各反应罩120内安装有高压电极130，反应罩120上开设有贯穿其内外的通孔121。
45.使用本实用新型实施例提供的活化水装置100制备等离子体活化水时，各反应罩120内的高压电极130同时放电制备等离子体，提高了等离子体的制备效率。
46.在本实施例中，各反应罩120内的高压电极130通过电连接片150相连，可以使用一个共同的接线柱即可，避免了需要每个高压电极130连接一根电源线而导致的线路杂乱，操作不便等问题，减少安装空间同时节约了成本。绝缘安装座110上安装有七个反应罩120，七个反应罩120以其中一个为中心，其余六个均布与外周，形成一个圆形。
47.本实用新型实施例提供的活化水装置100，进一步地，绝缘安装座110上开设有进气通道112，进气通道112用于向反应罩120的内部输送气体。即，在本实施例中，进气通道112集成于绝缘安装座110上，有利于缩短了气体流动路经，减少流动阻力，进气通道112与绝缘安装座110集成设计，减小了构件数量，避免了需要另外的输气管道而导致的线路杂乱，操作不便等问题，减少安装空间同时节约了成本。
48.本实用新型实施例提供的活化水装置100，具体的，绝缘安装座110包括绝缘底板113和绝缘支架114，绝缘支架114环设于绝缘底板113的一侧，反应罩120位于绝缘支架114的内部。绝缘安装座110选用曝气石制成，可以使向水中充气时通过曝气石形成大量气泡，从而提高气体的水溶解度。
49.进一步地，活化水装置100还包括多孔盖板160，多孔盖板160盖设于绝缘支架114的顶部形成曝气内仓，多孔盖板160用于曝气溶解曝气内仓内未溶解的等离子体气体。等离子体从反应罩120的通孔121排出溶于水后再经过多孔盖板160排出可实现双层曝气效果，有利于提高等离子体溶解效率。在本实施例中，多孔盖板160为氧化铝多孔陶瓷板，该材料可以进一步提高等离子体溶解效率。
50.实施例四
51.本实用新型实施例提供了一种活化水制备设备，以提高活化水的处理效率。
52.本实用新型实施例提供的活化水制备设备，该活化水制备设备包括如上述实施例一、实施例二或实施例三提供的活化水装置100。
53.制备等离子体活化水时，将上述实施例一、实施例二或实施例三提供的活化水装置100放置于水体中，通气使气体进入反应罩120的内部并从通孔121排出，为提高处理效率在通电之前先通气使得整个装置内的气体均匀后慢慢增加电压，高压电极130与反应罩120之间发生辉光放电，在反应罩120与高压电极130之间形成放电结构，当通入反应罩120内的气体在高场强高能量作用下被击穿产生大量的等离子体粒子；且高压电极130与通孔121处的液面之间发生电弧放电，在高压电极130与反应罩120的通孔121液面之间的区域产生放电，放电过程中液体作为悬浮电位与高压电极130形成电压，当电压达到一定之后高压电极130与液面会形成电弧放电。因此反应罩120内的气体和水在混合模式下产生的高能量放电作用下，分子间的化学键被破坏形成大量的o3、-oh、h+、no-、no-2活性粒子进而形成一系列复杂的化学反应，产生臭氧、过氧亚硝酸、过氧化氢离子和硝酸等等离子体物质，从而制备等离子体活化水。
54.本实用新型实施例提供的活化水制备设备在制备等离子体活化水过程中，气液界面的波动相对稳定，从而使电弧放电相对稳定，同时高压电极与反应罩之间发生辉光放电，电弧放电与辉光放电共同作用产生等离子体，进一步提高了活化水的处理效率。
55.虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。