本發(fā)明涉及殺菌消毒與降解，具體地，涉及一種超臨界多態(tài)離子富氧水射流空化霧暴發(fā)生器。

背景技術(shù)：

1、環(huán)境污染指自然的或人為的破壞，向環(huán)境中添加某種物質(zhì)而超過環(huán)境的自凈能力而產(chǎn)生危害的行為。由于人為因素使環(huán)境的構(gòu)成或狀態(tài)發(fā)生變化，環(huán)境素質(zhì)下降，從而擾亂和破壞了生態(tài)系統(tǒng)和人類的正常生產(chǎn)和生活條件的現(xiàn)象，環(huán)境污染包括空氣污染、水污染、土壤污染等。為保證人類資源的可持續(xù)化發(fā)展，空氣處理與水處理成為當今社會發(fā)展的重中之重?，F(xiàn)有的廢氣或者廢液的處理，大部分是采用傳統(tǒng)的高溫、臭氧或者紫外線殺菌消毒，殺菌消毒的效果不佳。

2、超臨界態(tài)是物質(zhì)在高于臨界溫度和臨界壓力下的一種狀態(tài)，許多物質(zhì)的溶解度在一定范圍內(nèi)隨流體壓力和溫度的變化而變化，特別是在臨界點附近，物質(zhì)在流體處于超臨界狀態(tài)時溶解度很高，為進一步提高殺菌消毒的效果，有效解決污染問題，超臨界技術(shù)在治理污染領域有廣泛的應用。但是現(xiàn)有的超臨界態(tài)都需在反應釜密閉中進行產(chǎn)生，設備復雜體積大，操作危險性大，使用條件局限性大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種超臨界多態(tài)離子富氧水射流空化霧暴發(fā)生器。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種超臨界多態(tài)離子富氧水射流空化霧暴發(fā)生器，包括：

3、位于上層的陣列射流離子波風發(fā)生器，包括射流離子風震動薄膜、壓電陶瓷振蕩器和陣列離子風射流孔，其中：

4、所述射流離子風震動薄膜用于形成高速離子波射流；

5、所述壓電陶瓷振蕩器設于所述射流離子風震動薄膜兩端的下方，由壓電陶瓷片串聯(lián)形成，用于產(chǎn)生不同強度的震動能；所述壓電陶瓷振蕩器使所述射流離子風震動薄膜形成來回往復的運動，促使薄膜表面的空氣定向流動；

6、所述陣列離子風射流孔設于所述射流離子風震動薄膜上，包括密布的陣列式通孔，所述通孔垂直于所述射流離子風震動薄膜的平面；所述通孔為v形結(jié)構(gòu)，且靠近所述壓電陶瓷振蕩器一端的截面積大于遠離所述壓電陶瓷振蕩器一端的截面積，所述通孔內(nèi)利用壓差形成定向流；

7、位于下層的水解空化水射流發(fā)生器，所述水解空化水射流發(fā)生器由下至上依次包括射流離子波霧暴輸出器、激波發(fā)生器和水裂解發(fā)生器，其中：

8、所述射流離子波霧暴輸出器與所述陣列射流離子波風發(fā)生器連接，在液體中形成高速高壓的射流離子波空暴流；

9、所述激波發(fā)生器將電能轉(zhuǎn)換成高頻激波能，在液體中形成濃密的微納空泡液氣霧化層，空泡在水體崩潰時產(chǎn)生超高溫高壓，并伴隨微射流逐漸溢出液面；

10、所述水裂解發(fā)生器用于電解水體產(chǎn)生臭氧氣體。

11、可選地，所述射流離子風震動薄膜包括由下至上依次設置的陽極、柔性基底和陰極，施加電壓后，所述陰極向所述陽極發(fā)射電子形成定向的高速離子波射流。

12、可選地，所述通孔在所述射流離子風震動薄膜排列形成田字形網(wǎng)格狀或斜紋狀，相鄰兩個所述通孔之間的間距為幾微米到幾百微米。

13、可選地，通過增加所述壓電陶瓷振蕩器的頻率提高射流速度并增加壓力。

14、可選地，所述射流離子波霧暴輸出器包括：

15、扁平狀腔體，所述扁平狀腔體儲存所述陣列射流離子波風發(fā)生器傳輸?shù)碾x子態(tài)物質(zhì)，并形成高壓；

16、陣列網(wǎng)孔狀蓋板，蓋合于所述扁平狀腔體上，所述陣列網(wǎng)孔狀蓋板上設有陣列網(wǎng)孔；

17、離子波風射流導管，用于連接所述射流離子波霧暴輸出器的輸入端和所述陣列射流離子波風發(fā)生器的輸出端，在液體中形成高速高壓的射流離子波空暴流。

18、可選地，所述激波發(fā)生器由換能厚膜材料構(gòu)成，包括：

19、激波發(fā)生器陽極，位于所述激波發(fā)生器的一端；

20、激波發(fā)生器陰極，位于所述激波發(fā)生器的另一端；

21、激波發(fā)生器壓電陶瓷，設于所述激波發(fā)生器陽極和所述激波發(fā)生器陰極上方。

22、可選地，通過mems制備工藝在所述激波發(fā)生器表面形成薄膜，作為所述水裂解發(fā)生器的工作電極，所述工作電極包括水裂解發(fā)生器陽極和水裂解發(fā)生器陰極，通過所述薄膜催化電離活化與聲爆在液體中產(chǎn)生空暴能激發(fā)成的霧暴射流態(tài)高能微粒物質(zhì)。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下至少之一的有益效果：

24、1、本發(fā)明將多種器件集成制造，能在液體中形成多物理場，使其在氣液兩相同時進行消解有毒有害物質(zhì)和病原體滅活的器件，能夠在常溫常壓下形成超臨界離子態(tài)物質(zhì)，具有超臨界態(tài)的物理、化學特性，使液體內(nèi)部形成超臨界離子態(tài)，對滅殺水體和空氣中的菌落、微生物，降解有機物有很強的效果。在液體中形成的類馬赫錐波產(chǎn)生超臨界多態(tài)離子，同時由于微激波形成的微射流，使超臨界多態(tài)離子溢出水面進入空氣，從而形成從水體到空氣的空爆和霧暴，因此，具有對水體和空氣中各類病原體進行消殺、對有毒有害物質(zhì)降解的雙重功效。

25、2、本發(fā)明利用高爆射流多物理場微納效應，通過高速高壓高富離子射流，與激波和電解形成水射流超臨界多離子態(tài)物質(zhì)，使水體形成高濃度的活性粒子，利用高爆能破壁和高活性粒子的絡合作用，起到消殺病原體和降解水體中有毒有害物質(zhì)的功效，具有輕、小、薄、低功耗、低成本、高濃度活性離子、高爆能，能工作在極端環(huán)境的特點，能夠廣泛應用于工業(yè)清洗、表面處理、醫(yī)療治療、環(huán)境處理等領域。

技術(shù)特征：

1.一種超臨界多態(tài)離子富氧水射流空化霧暴發(fā)生器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超臨界多態(tài)離子富氧水射流空化霧暴發(fā)生器，其特征在于，所述射流離子風震動薄膜包括由下至上依次設置的陽極、柔性基底和陰極，施加電壓后，所述陰極向所述陽極發(fā)射電子形成定向的高速離子波射流。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超臨界多態(tài)離子富氧水射流空化霧暴發(fā)生器，其特征在于，所述通孔在所述射流離子風震動薄膜排列形成田字形網(wǎng)格狀或斜紋狀，相鄰兩個所述通孔之間的間距為幾微米到幾百微米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超臨界多態(tài)離子富氧水射流空化霧暴發(fā)生器，其特征在于，通過增加所述壓電陶瓷振蕩器的頻率提高射流速度并增加壓力。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超臨界多態(tài)離子富氧水射流空化霧暴發(fā)生器，其特征在于，所述射流離子波霧暴輸出器包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超臨界多態(tài)離子富氧水射流空化霧暴發(fā)生器，其特征在于，所述激波發(fā)生器由換能厚膜材料構(gòu)成，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超臨界多態(tài)離子富氧水射流空化霧暴發(fā)生器，其特征在于，通過mems制備工藝在所述激波發(fā)生器表面形成薄膜，作為所述水裂解發(fā)生器的工作電極，所述工作電極包括水裂解發(fā)生器陽極和水裂解發(fā)生器陰極，通過所述薄膜催化電離活化與聲爆在液體中產(chǎn)生空暴能激發(fā)成的霧暴射流態(tài)高能微粒物質(zhì)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種超臨界多態(tài)離子富氧水射流空化霧暴發(fā)生器，包括：位于上層的陣列射流離子波風發(fā)生器，陣列射流離子波風發(fā)生器包括射流離子風震動薄膜、壓電陶瓷振蕩器和陣列離子風射流孔；位于下層的水解空化水射流發(fā)生器，水解空化水射流發(fā)生器由下至上依次包括射流離子波霧暴輸出器、激波發(fā)生器和水裂解發(fā)生器。本發(fā)明通過激波形成的微納效應產(chǎn)生的瞬態(tài)能，可以在常溫常壓下形成物質(zhì)的超臨界態(tài)，并形成液態(tài)、氣態(tài)、離子態(tài)共存的超臨界高爆超細微功能團，具有對水體和空氣中病原體消殺和有毒有害物質(zhì)降解的雙重功效。

技術(shù)研發(fā)人員：姚錦元,孫久文,張智天,宋嘉誠,朱洪良,何云帆,湯惠敏,姚茗方,壽芳儀,方宇紅
受保護的技術(shù)使用者：上?；萜謾C電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17