等离子体活化水制备装置的制作方法

1.本技术涉及活化水制备技术领域，特别是涉及等离子体活化水制备装置。


背景技术：

2.随着等离子体技术的发展，人们逐渐意识到在气体中放电产生的物质具有杀菌的效果，同时在大气压下处理等离子体可得到一种低ph值高氧化还原电位的活化水。等离子体活化水在气液相中可生成大量的活性粒子，比如h+、o3、-oh、no-、no-2等，这些粒子在水中会产生化学反应并生成过氧亚硝酸、过氧化氢、硝酸、亚硝酸等物质，这些物质具有抗癌、杀菌的生物医学作用，等离子体活化水广泛应用于清洗、杀菌消毒、水藻污水处理、果蔬保鲜上。
3.但是，在实际制备过程中，产生的等离子体活化水杀菌率较低。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对相关技术中等离子体活化水杀菌率较低的问题，提供一种等离子体活化水制备装置。
5.一种等离子体活化水制备装置，所述等离子体活化水制备装置包括：
6.水箱，具有容置腔；及
7.电极组件，包括均装配于所述水箱上的第一电极组件和第二电极组件；
8.其中，所述第一电极组件至少部分伸入所述水箱内，且与所述水箱内的液体之间进行电弧放电，所述第二电极组件至少部分伸入所述水箱内并进行辉光放电。
9.上述等离子体活化水制备装置中，电极组件包括均装配于水箱上的第一电极组件和第二电极组件，第一电极组件至少部分伸入水箱内，且与水箱内的液体之间进行电弧放电，第二电极组件至少部分伸入水箱内并进行辉光放电。这样，第二电极组件辉光放电产生的等离子体可与水箱内的水混合而生成大量的活性粒子，以制备等离子体活化水。并且，第一电极组件与水箱内的液体之间进行电弧放电，产生浓度较高的过氧化氢，提高水箱内液体中过氧化氢的含量并降低ph值，提高等离子体活化水的杀菌率。
10.在其中一个实施例中，所述第一电极组件包括第一基体和第一电极，所述第一基体内具有第一放电腔，所述第一电极至少部分伸入所述第一放电腔内；
11.所述第一基体至少部分伸入所述容置腔内承载的液体中，所述第一放电腔内充气并促使所述第一基体底部形成一低位液面，所述第一电极受控在自身端部与所述低位液面之间产生电弧。
12.在其中一个实施例中，所述第一基体上开设有均与所述第一放电腔连通的第一进气孔和第一出气孔，所述送所述第一进气孔允许气流进入所述第一放电腔，所述第一出气孔允许气流流出并促使形成所述低位液面，所述第一电极通过所述第一出气孔与所述低位液面之间产生电弧。
13.在其中一个实施例中，所述第一电极组件还包括调节件，所述调节件套设于所述
第一基体上，用于调节所述第一出气孔的孔径大小。
14.在其中一个实施例中，所述第二电极组件包括第二基体和第二电极，所述第二基体内具有第二放电腔，所述第二电极至少部分伸入所述第二放电腔内；
15.其中，所述第二电极受控在所述第二放电腔内向周围空气进行辉光放电。
16.在其中一个实施例中，所述第二电极组件还包括绝缘膜，所述第二电极包括位于所述第二放电腔的悬空端，所述绝缘膜至少包覆所述悬空端外表面的尖端和/或坑洼。
17.在其中一个实施例中，所述第二基体上开设有均与所述第二放电腔连通的第二进气孔和第二出气孔。
18.在其中一个实施例中，所述第二电极组件还包括曝气石，所述曝气石安装于所述第二出气孔处。
19.在其中一个实施例中，所述等离子体活化水制备装置还包括送气组件，所述送气组件与所述第一基体及所述第二基体均连通，用于向所述第一放电腔及所述第二放电腔内送气。
20.在其中一个实施例中，包括电源及接地极，所述电源的正极与所述第一电极及所述第二电极连接，所述电源的负极与所述接地极连接。
附图说明
21.图1为本技术一实施例中等离子体活化水制备装置的结构示意图；
22.图2为图1所示等离子体活化水制备装置中第一电极组件的结构示意图；
23.图3为图1所示等离子体活化水制备装置中第二电极组件的局部放大示意图；
24.图4为本技术一实施例中等离子体活化水制备装置的结构示意图；
25.图5为本技术另一实施例中等离子体活化水制备装置的结构示意图。
26.附图标记：100、等离子体活化水制备装置；10、水箱；11、容置腔；30、电极组件；32、第一电极组件；321、第一基体；322、第一放电腔；323、第一进气口；324、第一出气口；325、第一电极；326、调节件；34、第二电极组件；341、第二基体；342、第二放电腔；343、第二进气口；344、第二出气口；345、第二电极；346、曝气石；347、绝缘膜；41、高压交流电源；43、地电极；50、气液混合机构；52、送气组件；521、送气管；523、送气泵；54、液体循环组件；541、液体循环管；543、第一循环泵；545、第一喷头；56、混合件；58、气液混合组件；581、第一输入管；583、第二输入管；585、输出管；587、混合动力件；589、第二喷头。
具体实施方式
27.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
28.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，因此不能理解为对本技术的限制。
29.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至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
30.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本技术中的具体含义。
31.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
33.参阅图1，本技术一实施例中，提供一种等离子体活化水制备装置100，包括水箱10和电极组件30，水箱10具有容置腔11，电极组件30装配于水箱10上，且伸入容置腔11内，用于放电产生等离子体，使等离子体与水箱10内的水混合反应，生成具有抗癌、杀菌等功能的过氧亚硝酸、过氧化氢、硝酸、亚硝酸等物质，制备得到等离子体活化水。
34.一些实施例中，电极组件30包括均装配于水箱10上的第一电极组件32和第二电极组件34，第一电极组件32至少部分伸入水箱10内，且与水箱10内的液体之间进行电弧放电，第二电极组件34至少部分伸入水箱10内并进行辉光放电。这样，第二电极组件34辉光放电产生的等离子体可与水箱10内的水混合而生成大量的活性粒子，以制备等离子体活化水。并且，第一电极组件32与水箱10内的液体之间进行电弧放电，产生浓度较高的过氧化氢，提高水箱10内液体中过氧化氢的含量并降低ph值，提高等离子体活化水的杀菌率。
35.进一步地，第一电极组件32包括第一基体321和第一电极325，第一基体321内具有第一放电腔322，第一电极325至少部分伸入第一放电腔322内。并且，第一基体321至少部分伸入容置腔11内承载的液体中，第一放电腔322内充气并促使第一基体321底部形成一低位液面，第一电极325受控在自身端部与低位液面之间产生电弧。在制备等离子体活化水时，第一基体321至少部分伸入容置腔11内承载的液体中，即至少部分伸入容置腔11内的水中，通过向第一放电腔322送气，以排出第一放电腔322内的液体，防止第一放电腔322内进水。
36.并且，向第一放电腔322内送气后促使第一基体321底部形成一低位液面，该低位液面相对水箱10内液体的主液面较低且位于第一基体321底部。另外，第一电极325受控在自身端部与低位液面之间产生电弧，以利用第一放电腔322内的第一电极325高压放电，产
生位于第一电极325端部与低位液面之间的电弧。如此，使第一电极组件32通过电弧放电模式，产生浓度较高的过氧化氢，进而有效提高等离子体活化水的杀菌效率。
37.具体地，第一基体321上开设有均与第一放电腔322连通的第一进气孔和第一出气孔，第一进气孔允许气流进入第一放电腔322，第一出气孔允许气流流出并促使形成低位液面，第一电极325通过第一出气孔与低位液面之间产生电弧。在实际使用过程中，可输送气流流向第一进气孔，之后气流流经第一放电腔322后从第一出气孔流出，在流出的过程中吹开第一基体321底部的液体形成低位液面。另外，第一电极325通过第一出气孔与低位液面连通，可在通高压后在自身端部与低位液面之间产生电弧，来形成高浓度的过氧化氢，提高杀菌效率。
38.参阅图2，可选地，第一电极组件32还包括调节件326，调节件326套设于第一基体321上，用于调节第一出气孔的孔径大小。如此，通过调节第一出气孔的孔径大小，可以调节从第一出气孔流出的气流量大小，进而可将第一电极组件32调节至内部的第一电极325通过第一出气孔与液体之间产生电弧，形成电弧放电。
39.参阅图1，一些实施例中，第二电极组件34包括第二基体341和第二电极345，第二基体341内具有第二放电腔342，第二电极345至少部分伸入第二放电腔342内，第二电极345受控在第二放电腔342内向周围空气进行辉光放电，以在第二放电腔342内产生等离子体，之后等离子体可与水箱10内的水混合而生成大量的活性粒子，制备得到等离子体活化水。如此，不仅通过第一电极组件32来进行电弧放电来制备活化水，还通过第二电极组件34来进行辉光放电来制备活化水，提高水箱10内活性粒子的含量，提高等离子体活化水的制备效率。
40.参阅图3，可选地，第二电极组件34还包括绝缘膜347，第二电极345具有位于第二放电腔342内的悬空端，绝缘膜347至少包覆悬空端外表面的尖端和/或坑洼，以防止悬空端的尖端处及坑洼处产生电弧放电而影响辉光放电的效率，进而保证等离子体活化水的制备效率。
41.进一步地，第二基体341上开设有均与第二放电腔342连通的第二进气孔和第二出气孔。在实际使用过程使，水箱10内的液体摸过第二出气孔，然后通过第二进气孔向第二放电腔342送气，排出第二放电腔342内的液体，防止第二放电腔342内进液，并且，通过第二进气孔向第二放电腔342送气，使第二放电腔342内充满空气以进行辉光放电，最后辉光放电产生的等离子体可通过第二出气孔与气流一起流入液体中，使等离子体与水混合产生大量的活性粒子，制备得到等离子体活化水。
42.具体地，第二电极组件34还包括曝气石346，曝气石346安装于第二出气孔处。在实际使用过程中，向水箱10内注入水，第二基体341至少部分伸入水中，通过向第二放电腔342内送气来防止第二基体341进水。并且，通过曝气石346出气，在第二放电腔342内形成的等离子体经过曝气石346后形成气泡再溶入水箱10内的水中，如此增大等离子体与水的接触面积，提高等离子体与水的反应效率，提高活化水制备效率。
43.参阅图1，在上述任一实施例中，等离子体活化水制备装置100还包括送气组件52，送气组件52与第一基体321及第二机体均连通，用于向第一放电腔322及第二放电腔342充气，以通过送气组件52向第一放电腔322及第二放电腔342送气，排出第一放电腔322和第二放电腔342内的液体。具体地，送气组件52与第一进气入口及第二进气入口均连通，以通过
第一进气入口和第二进气入口分别向第一放电腔322和第二放电腔342送气。
44.在上述任一实施例中，等离子体活化水制备装置100还包括电源及接地极，电源的正极与第一电极325及第二电极345连接，电源的负极与接地极连接，如此通过电源为第一电极325及第二电极345同时提供高压电流，使第一电极325和第二电极345放电。可选地，电源为高压交流电源41，为第一电极325和第二电极345提供高压交流电。
45.参阅图4，一些实施例中，等离子体活化水制备装置100还包括与水箱10连接的气液混合机构50，气液混合机构50用于带动水箱10内的气体和液体均在水箱10和气液混合机构50之间往复循环，并在每次循环过程中使循环路径上的液体和气体相互混合，如此多次循环混合水箱10内的气体和液体，一方面使气体中的等离子体能够和水充分混合，可使等离子体与水充分反应，提高等离子体活化水的制备效率。另一方面，使水箱10内的气体在水箱10与气液混合机构50之间往复循环，防止放电过程中产生的臭氧直接排向外界造成污染，如此还可以减少臭氧排放。
46.进一步地，气液混合机构50包括上述送气组件52，送气组件52连接于水箱10顶部与电极组件30之间，用于从容置腔11内吸气并向电机组件送气。当送气组件52向电极组件30内部送气，防止电极组件30内部进水时，送气电极组件30的空气后续被电离后由流出电极组件30，最后从水箱10底部的水中流出汇聚到水箱10顶部。将送气组件52连接在水箱10顶部与电极组件30之间，可将空气通过电极组件30送入水箱10内的水中后，将汇集在水箱10顶部的空气再次送入水箱10内的水中，如此带动空气不断在水箱10顶部-送气组件52-水箱10底部-水箱10顶部之间往复循环，使空气能够与水箱10底部的液体充分混合，进一步提高空气中等离子体与水反应的充分性。并且，经过一次电离的空气进入水箱10底部的水中后流向水箱10顶部，之后可被送气组件52再次带入电极组件30内被电离，使后续电离时空气中本身就留存一部分等离子体，提高电离效率，进而提高等离子体活化水制备效率。
47.具体地，送气组件52包括送气管521和送气泵523，送气管521的一端与水箱10顶部连接，送气管521的另一端与第一基体321的第一进气口323及第二机体的第二进气口343均连通，送气泵523设于送气管521上，用于带动多功能水箱10顶部的气体流向第一基体321内的第一放电腔322、及第二基体341的第二放电腔342内。
48.可以理解地，其他一些实施例中，送气组件52用于带动外界气流充入电极组件30，不带动水箱10内的气流循环，对于送气组件52的设置方式，在此不做限定。
49.一些实施例中，气液混合机构50包括液体循环组件54及混合件56，混合件56设于容置腔11内，且与容置腔11的底壁及顶壁均间隔设置，以在混合件56与底壁之间预留容置水的空间，在混合件56与顶壁之间预留容置空气的空间。其中，混合件56允许气体及液体通过，液体循环组件54连接水箱10的底部与顶部之间，用于将容置腔11底部的液体输送到容置腔11顶部并流向混合件56。如此，容置腔11底部的液体流向液体循环组件54，然后再流向容置腔11顶部，最后流经混合件56，在混合件56内液体与气体充分混合后一起流向容置腔11底部，在混合件56内完成气体和液体的混合，使包含有等离子体的气体可以与液体充分混合反应，提高等离子体活化水的制备效率。
50.进一步地，混合件56包括多面空心球，可允许气体及液体通过并在内部相互混合，或者混合件56包括水帘纸，亦可允许气体及液体通过并在内部相互混合。
51.具体地，液体循环组件54还包括液体循环管541、第一循环泵543及第一喷头545，
液体循环管541连通于容置腔11的底部与顶部之间，第一循环泵543设于液体循环管541上，第一喷头545与液体循环管541连接，且位于容置腔11顶部，电极组件30位于第一喷头545的喷射范围内。这样，水箱10底部的液体在循环泵的带动下从液体循环管541流向水箱10顶部，且从第一喷头545喷出，实现液体循环，使液体流向混合件56中与气体充分混合，来提高等离子体活化水制备效率。并且，从第一喷头545喷射液体时，电极组件30位于第一喷头545的喷淋范围内，可被液体冲淋，进而可使电极组件30降温，防止电极组件30向水箱10中的液体传递热量而使生成的等离子活化水因为温度过高而分解，保证等离子体活化水稳定地容置于水箱10内。
52.可选地，第一喷头545位于第一电极组件32和第二电极组件34之间，可向第一电极组件32及第二电极组件34均喷淋液体，来对两者进行降温。
53.参阅,5，另一些实施例中，气液混合机构50包括气液混合组件58，气液混合组件58包括第一输入管581、第二输入管583、输出管585及混合动力件587，第一输入管581和第二输入管583两者的一端分别与容置腔11的顶部和底部连通，第一输入管581和第二输入管583两者的另一端均与混合动力件587的输入侧连通，输出管585连接于混合动力件587的输出侧和容置腔11的顶部之间。水箱10底部的液体及水箱10顶部的空气分别通过第一输入管581和第二输入管583被吸入混合动力件587内，并在混合动力件587内混合后通过输出管585流向容置腔11顶部，返回水箱10，以在循环过程中充分混合气体和液体，提高等离子体活化水制备效率。
54.进一步地，混合动力件587为气液混合泵，能够将液体及气体吸入自身内部混合后输出。
55.具体地，气液混合组件58还包括第二喷头589，第二喷头589与输出管585连接并位于容置腔11顶部，电极组件30位于第二喷头589的喷淋范围内，这样通过第二喷头589输出混合有气体的液体，并且向电极组件30喷淋液体，来对电极组件30降温，防止电极组件30向液体传递热量而使生成的等离子活化水因为温度过高而分解，保证等离子体活化水的稳定地容置于水箱10内。
56.可选地，第二喷头589位于第一电极组件32和第二电极组件34之间，可向第一电极组件32及第二电极组件34均喷淋液体，来对两者进行降温。
57.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
58.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种等离子体活化水制备装置，其特征在于，所述等离子体活化水制备装置包括：水箱(10)，具有容置腔(11)；及电极组件(30)，包括均装配于所述水箱(10)上的第一电极组件(32)和第二电极组件(34)；其中，所述第一电极组件(32)至少部分伸入所述水箱(10)内，且与所述水箱(10)内的液体之间进行电弧放电，所述第二电极组件(34)至少部分伸入所述水箱(10)内并进行辉光放电。2.根据权利要求1所述的等离子体活化水制备装置，其特征在于，所述第一电极组件(32)包括第一基体(321)和第一电极(325)，所述第一基体(321)内具有第一放电腔(322)，所述第一电极(325)至少部分伸入所述第一放电腔(322)内；所述第一基体(321)至少部分伸入所述容置腔(11)内承载的液体中，所述第一放电腔(322)内充气并促使所述第一基体(321)底部形成一低位液面，所述第一电极(325)受控在自身端部与所述低位液面之间产生电弧。3.根据权利要求2所述的等离子体活化水制备装置，其特征在于，所述第一基体(321)上开设有均与所述第一放电腔(322)连通的第一进气孔和第一出气孔，所述送所述第一进气孔允许气流进入所述第一放电腔(322)，所述第一出气孔允许气流流出并促使形成所述低位液面，所述第一电极(325)通过所述第一出气孔与所述低位液面之间产生电弧。4.根据权利要求3所述的等离子体活化水制备装置，其特征在于，所述第一电极组件(32)还包括调节件(326)，所述调节件(326)套设于所述第一基体(321)上，用于调节所述第一出气孔的孔径大小。5.根据权利要求2所述的等离子体活化水制备装置，其特征在于，所述第二电极组件(34)包括第二基体(341)和第二电极(345)，所述第二基体(341)内具有第二放电腔(342)，所述第二电极(345)至少部分伸入所述第二放电腔(342)内；其中，所述第二电极(345)受控在所述第二放电腔(342)内向周围空气进行辉光放电。6.根据权利要求5所述的等离子体活化水制备装置，其特征在于，所述第二电极组件(34)还包括绝缘膜(347)，所述第二电极(345)包括位于所述第二放电腔(342)的悬空端，所述绝缘膜(347)至少包覆所述悬空端外表面的尖端和/或坑洼。7.根据权利要求5所述的等离子体活化水制备装置，其特征在于，所述第二基体(341)上开设有均与所述第二放电腔(342)连通的第二进气孔和第二出气孔。8.根据权利要求7所述的等离子体活化水制备装置，其特征在于，所述第二电极组件(34)还包括曝气石(346)，所述曝气石(346)安装于所述第二出气孔处。9.根据权利要求5所述的等离子体活化水制备装置，其特征在于，所述等离子体活化水制备装置还包括送气组件(52)，所述送气组件(52)与所述第一基体(321)及所述第二基体(341)均连通，用于向所述第一放电腔(322)及所述第二放电腔(342)内送气。10.根据权利要求5所述的等离子体活化水制备装置，其特征在于，包括电源及接地极，所述电源的正极与所述第一电极(325)及所述第二电极(345)连接，所述电源的负极与所述接地极连接。

技术总结
本申请涉及一种等离子体活化水制备装置，所述等离子体活化水制备装置包括：水箱，具有容置腔；及电极组件，包括均装配于所述水箱上的第一电极组件和第二电极组件；其中，所述第一电极组件至少部分伸入所述水箱内，且与所述水箱内的液体之间进行电弧放电，所述第二电极组件至少部分伸入所述水箱内并进行辉光放电。上述等离子体活化水制备装置中，第二电极组件辉光放电产生的等离子体可与水箱内的水混合而生成大量的活性粒子，以制备等离子体活化水。并且，第一电极组件与水箱内的液体之间进行电弧放电，产生浓度较高的过氧化氢，提高水箱内液体中过氧化氢的含量并降低PH值，提高等离子体活化水的杀菌率。离子体活化水的杀菌率。离子体活化水的杀菌率。


技术研发人员：王铭昭 马明宇 伍晨迪 罗超 曾焕雄
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：2022.02.09
技术公布日：2022/5/25