[发明专利]等离子体活化水雾消毒装置及方法

说明书

本发明提供一种等离子体活化水雾消毒装置及方法。装置包括水箱、电极阵列、介质套筒、水泵、雾化喷嘴及控制器；电极阵列位于水箱内，且浮于水溶液的液面上，包括多个电极端子，电极端子与高压电源电连接；介质套筒一端与电极阵列相连接，另一端浸置于水溶液内，电极端子对应位于介质套筒内；水泵位于水溶液中，雾化喷嘴位于水箱外，且与水泵相连通；控制器与水泵及高压电源电连接；电极端子接通高压电源后对水溶液液面放电，在介质套筒内产生等离子体，等离子体将水溶液活化，经水泵将等离子体活化水输送至雾化喷嘴进行雾化喷洒。本发明可以实现等离子体活化水的即生即用，确保活化水的杀菌消毒效果不衰退，且无毒无害，使用范围广泛。

技术领域

本发明涉及医疗和公共卫生领域，特别是涉及一种等离子体活化水雾消毒装置及方法。

背景技术

对空气进行消毒的方法常见的有空气放电方式、紫外线消毒或消毒剂喷雾消毒。空气放电杀菌消毒效率很高，但是会有副产物臭氧和氮氧化物产生，臭氧和氮氧化物对呼吸系统有较大危害。紫外线或者光催化杀菌消毒效率低，需要较长时间，并且紫外线照射到人眼和皮肤也会有很大危害。消毒剂喷雾杀菌消毒效率较高，但毒性也大，消毒剂长期滞留，不适合在有人的环境中使用，绝对不宜用于室内有人的场景和有食物的场景。研发高效且无二次污染的空气消毒方法和装置，是公共卫生和医疗领域急需解决的难题。

近来的研究发现，等离子体活化处理过的水具有高效杀菌消毒效果，等离子体活化水与等离子体直接作用于细菌和病毒能起到与消毒剂相似的杀菌消毒效果。空气放电等离子体气相杀菌消毒会产生臭氧等副产物，而如果通过等离子体活化处理水，再利用活化水杀菌消毒，则没有臭氧副产物释放。这些最新研究成果发表于知名学术期刊ChemicalEngineering Journal(20November 2020)的论文Plasma-activated water:Analternative disinfectant for S protein inactivation to prevent SARS-CoV-2infection，论文中用实验验证了等离子体活化水对新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的高效灭活效果。研究证实了等离子体活化水中富含活性单纯态氧，单纯态氧与细菌和病毒反应，破坏其细胞膜或DNA结构，由此起到灭活细菌和病毒的作用。而单线态氧与细菌和病毒反应后失活，还原成基态氧分子，无毒无害。因此，等离子体活化水是安全的。这使得等离子体活化水得到越来越广泛的研究和应用。但是现有技术中，通常是先利用等离子体活化技术处理水，然后再将待消毒器具浸没于水中以进行杀菌消毒。这种方式的不足在于：一方面，液相消毒对等离子体水的需求量大，且不能对空气消毒；另一方面，由于活化后的水的消毒活性随时间单调快速下降，难以保证活化水消毒的稳定性和可靠性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种等离子体活化水雾消毒装置及方法，用于解决现有技术中先利用等离子体活化技术处理水，然后再将待消毒器具浸没于水中以进行杀菌消毒存在的对等离子体水的需求量大，且不能对空气消毒，同时因活化后的水的消毒活性随时间单调快速下降，难以保证活化水消毒的稳定性和可靠性等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种等离子体活化水雾消毒装置，包括用于容纳水溶液的水箱、电极阵列、介质套筒、水泵、雾化喷嘴及控制器；所述水箱上设置有注水口；所述电极阵列位于所述水箱内，且浮于所述水溶液的液面上，包括多个电极端子，所述电极端子与高压电源电连接；所述介质套筒一端与所述电极阵列相连接，另一端浸置于所述水溶液内，所述电极端子对应位于所述介质套筒内；所述水泵位于所述水溶液中，所述雾化喷嘴位于所述水箱外，且与所述水泵相连通；所述控制器与所述水泵及高压电源电连接；

电极端子接通高压电源后对水溶液液面放电，在介质套筒内产生等离子体，等离子体将水溶液活化，经所述水泵将等离子体活化水输送至所述雾化喷嘴进行雾化喷洒。

可选地，所述等离子体活化水雾消毒装置还包括风扇，位于所述水箱外，且与所述雾化喷嘴相邻设置，所述风扇与所述控制器电连接，用于将所述雾化喷嘴喷出的等离子体活化水雾分散。