CN112957498A - 集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的技术领域属于利用臭氧对病毒、细菌等有害微生物的消杀领域。表述了集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构的设计方法，利用这种设计可以设计一系列的集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒设备，可以有效地发挥介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧消杀作用。

Description

集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构

技术领域

本发明涉及的技术领域属于利用臭氧对病毒、细菌等有害微生物的消杀领域。表述了集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构的设计方法，利用这种设计方法可以设计一系列的集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒设备，可以有效地发挥介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧消杀作用。

背景技术

在当前的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)肆虐全球的情况下，对环境中有害微生物消杀使用了大量的化学消杀剂，而过多地使用化学消杀剂显然会导致严重的环境污染。所以国务院应对新型冠状病毒肺炎疫情联防联控机制综合组就颁布了《关于进一步规范和加强新冠肺炎流行期间消毒工作的通知》(联防联控机制综发〔2020〕89号)，《通知》提到：“各地要防止过度消毒，不对室外环境开展大规模的消毒，雨雪天气不开展外环境消毒；不对外环境进行空气消毒；不直接使用消毒剂(粉)对人员全身进行喷洒消毒；不对水塘、水库、人工湖等环境中投加消毒剂(粉)；不在有人条件下对室内空气使用化学消毒剂消毒”。

显然寻找更有效和更环保的消杀剂取代化学消杀剂，是当前疫情防控的迫切需要。那么有没有更好的取代品呢？答案是肯定的，最佳的取代品是臭氧。臭氧是目前全球公认的消杀能力最强、没有耐药性、消杀速度最快、最环保的消杀剂。也是中国《消毒技术规范》中规定的8种消毒分类中的一种，是我国法定的消毒方式。

根据相关报道，目前在全球肆虐的新型冠状病毒肺炎病毒(COVID-19)的组成成分往往非常简单，最基本的构成便是遗传物质(DNA与RNA)和蛋白质，有时也会存在糖类与脂质成分的修饰。这些遗传物质在病毒演变和传播的过程中都起到了决定作用——遗传物质指导了病毒蛋白质的合成，而这些蛋白质在病毒结构组成、增殖与传播过程中都是必不可少的。防治病毒传播就是通过对病毒表面的蛋白质、脂质进行破坏，从而实现对病毒的灭活。破坏病毒表面蛋白质的方法很多，如温度可以使蛋白质和脂质融化、表面活性剂可以溶解蛋白质和脂质，乙醇可以凝固蛋白质和脂质，氧化剂可以将蛋白质和脂质氧化。目前用于消杀的氧化剂主要有氧离子(臭氧)、氯离子(氯化物消杀剂，如84消毒液、二氧化氯消毒剂)、溴离子(如溴氯-5，5-二甲基乙内酰脲)、碘离子(如碘伏)等，所有用于消杀的氧化剂中，活性氧离子(臭氧)的氧化性最强，且氧化后的生成物是二氧化碳和水分，所以臭氧是最有效、最绿色的病毒灭活剂。

臭氧对细菌的消杀原理是，臭氧一种强氧化剂，它在水中的氧化还原电位为2.07V，仅次于氟(2.5V)，其氧化能力高于氯(1.36V)和二氧化氯(1.5V)，能破坏分解细菌的细胞壁，很快地扩散透进细胞内，氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶等，也可以直接与细菌、病毒发生作用，破坏细胞、核糖核酸(RNA)，分解脱氧核糖核酸(DNA)、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏。细菌被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致，这一过程被称为细胞消散，是由于细胞质在水中被粉碎引起的，在消散的条件下细胞不可能再生，所以臭氧杀菌不存在耐药性问题。

臭氧与次氯酸类消毒剂相比较，臭氧的杀菌能力不受PH值变化和氨的影响，其杀菌能力比氯大300倍左右，它对病毒的灭活，对细菌的杀菌、对有害有机物的降解作用几乎是瞬时发生的，在水中臭氧浓度0.3-2mg/L时，0.5-1min内就可以致死细菌，而达到相同灭菌效果(如使大肠杆菌杀灭率达99％)所需臭氧水的百分比浓度仅仅是氯离子浓度的0.0048％。

然而由于臭氧的性质非常活泼，所以导致臭氧也非常不稳定，可以快速的降解为氧气而失去消毒作用。这是导致臭氧在消杀领域使用受到限制的重要因素。为确保臭氧的消毒作用，中国《消毒技术规范》规定臭氧消毒必须现用现制。因此使用臭氧消杀取代被广泛使用的化学消杀剂目前遇到的瓶颈技术是臭氧现用现制的装备。

为了表述本申请所表述的技术特征，发明人首先需要将臭氧以及臭氧消杀的相关技术问题陈述于下。

活性氧与臭氧的概念差异。当氧气分子的两个氧原子受到外部能量的激发，有的氧原子会得到两个电子成为带负电荷的氧阴离子。这种离子就是氧负离子，有的氧原子会失去一个电子成为带一个正电荷的氧阳离子。当两个带正电荷的氧正离子与一个带两个负电荷的氧阴离子结合后就形成了臭氧分子。由于臭氧分子很不稳定，当遇到碳氢化合物时，臭氧分子中的带两个负电荷的氧负离子就会与碳氢化合物产生氧化还原反应，从而与碳氢化合物中的碳原子形成二氧化碳气体(CO₂)，与碳氢化合物中的羟基(OH^-)形成水(H₂O)。所以活性氧是指带正负电荷的氧正负离子，臭氧是指由氧正负离子形成的分子。在表述臭氧的消杀作用时，本说明书采用活性氧或臭氧均代表一个意义，即活性氧也就是臭氧。

臭氧的一些重要的理化参数：(1)在0℃和0.1MPa的条件下，臭氧的密度＝2.14g/L；(2)在0℃和0.1MPa的条件下，臭氧在水中的体积溶解度为0.494/1.0(V/V)，由此推算出在0℃和0.1MPa的条件下，臭氧的质量溶解度约为1.0572g/L＝1057.2ppm，臭氧的溶解度随着温度的上升而降低；(3)臭氧的水溶液属于稀溶液，遵循亨利定律“在一定温度的密封容器内，气体的分压与该气体溶在溶溶液内的摩尔浓度成正比”。为此水压越高，水中溶解臭氧水平越高。有资料报道，当水压从0.035MPa增加到0.172MPa时，臭氧的溶解度增加一倍。但是随着水压降低，臭氧在水中的溶解度也就随着快速降低。因此当由于水的高压导致的高浓度的臭氧气体被溶解在水中时如果水的压力被突然释放，则随着水压的快速降低会发生水中高浓度的臭氧气体向空中快速释放的现象。(4)含量为1％以下的臭氧，在常温常态常压的空气中分解半衰期为16h左右。随着温度的升高，分解速度加快，温度超过100℃时，分解非常剧烈，达到270℃高温时，可立即转化为氧气；(5)臭氧在水中的分解速度比空气中快。在含有杂质的水溶液中臭氧迅速回复到形成它的氧气。如水中臭氧浓度为6.25×10-5mol/L(3mg/l)时，其半衰期为5min～30min，但在纯水中分解速度较慢，如在蒸馏水或自来水中的半衰期大约是20min(20℃)，然而在二次蒸馏水中，经过85min后臭氧分解只有10％，若水温接近0℃时，臭氧会变得更加稳定。(6)中国《消毒技术规范》中规定用于空气消毒的臭氧气体的浓度应为20mg/m³(约10ppm)，作用30min；用于物体表面消毒的臭氧气体的浓度为60mg/m³(约30ppm)，相对湿度≥70％，作用60min～120min；诊疗用水消毒一般加臭氧量0.5mg/L(0.5ppm)～1.5mg/L(1.5ppm)，水中保持剩余臭氧浓度0.1mg/L(0.1ppm)～0.5mg/L(0.5ppm)，维持5min～10min。对于质量较差的水，加臭氧量应在3mg/L(3ppm)～6mg/L(6ppm)。用臭氧水对物体表面消毒，要求水中臭氧浓度＞10mg/L(10ppm)，作用时间60min以上。(7)中国《消毒技术规范》中规定大气中允许的臭氧含量应该小于0.2mg/m³(约0.1ppm)。文献报道，当空气中的臭氧浓度为0.3mg/m³时，对眼、鼻、喉有刺激的感觉；浓度为3～30mg/m³时，出现头疼及呼吸器官局部麻痹等症；当臭氧浓度为15～60mg/m³时，则对人体有危害；但接触20ppm(约40mg/m³)以下的臭氧不超过2h，对人体无永久性危害。由于臭氧的臭味很浓，浓度为0.1mg/m³时，人们就感觉到，因此，世界上使用臭氧已有一百多年的历史，至今也没有发现一例因臭氧中毒而导致死亡的报道。

文献报道，当空气中的相对湿度小于45％，臭氧对空气中悬浮微生物几乎没有杀灭作用，在环境的相对湿度达到60％时才逐渐增强，环境的相对湿度越高臭氧对空气中的悬浮微生物的消杀能力越强，臭氧在水中的消杀能力最强。由《消毒技术规范》中的规定可见，诊疗用水的臭氧浓度在0.5～1.5ppm之间。

日本臭氧协会与日本厚生省预防卫生研究所提供了水中臭氧的浓度对一些微生物杀灭的数据，如下表1所示。

表1：日本臭氧协会与日本厚生省预防卫生研究所提供的一些臭氧水溶液消杀数据

由表1的数据可见，当水中的臭氧浓度在1ppm(1mg/L)左右时，对多种病毒的杀灭时间仅仅在5秒钟左右的时间。

进一步对COVID-19发现的区域调研发现，出现的COVID-19源头与海鲜品以及海鲜品存储的冷链相关，不少地区的肉类加工厂出现了COVID-19聚集性疫情。

肉类加工厂为何易成疫情暴发地？有关专家表示，为了减少细菌滋生、保证肉类安全，肉类加工企业的工作间基本上都属于低温密闭的环境，一般在10℃以下，这种温度对于细菌来说不易滋生，但是对病毒来说却易于存活。再加上密闭的环境及较高的人员集中度，工人们难以保持有效的安全距离，如果有一个员工感染了新冠病毒，一旦不注意就可能污染肉类产品，并有更高概率使其他员工受到感染。所以肉类加工厂一旦发生疫情就很容易是聚集性疫情。有关专家表示，在采集含有病毒的生物样本的时候，样本都是储存在低温的环境，温度越低，保存的时间越长。冷冻一类的食品如果污染，病毒可以在表面存活2至3个月的时间。所以针对低温冷藏冷冻环境的消杀是当前疫情防控的迫切需求。

臭氧对病毒的灭活和对细菌的杀灭发挥最佳作用的是低温和高湿，因为在低温(冰点以上)下臭氧在水中的溶解度高，低温下臭氧的稳定性好，可以持久，高湿下臭氧的消杀能力强，对于高湿下臭氧的消杀能力强的一种解释是，高湿下细菌的细胞壁和病毒的薄膜膨胀，容易被臭氧氧化。不管解释正确与否，现实的测定如表1所表述的病毒在1ppm的臭氧水溶液中的杀灭时间仅仅有5秒钟。

基于上述信息和COVID-19疫情的新动向，本发明认为尽快开发可以聚集高臭氧浓度的臭氧消杀设备是当前疫情所急需。

介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge，DBD)是有绝缘介质插入放电空间的一种非平衡态气体放电又称介质阻挡电晕放电或无声放电。

介质阻挡放电通常是由正弦波型(sinusoidal)的交流(alternating current，AC)高压电源驱动，随着供给电压的升高，系统中反应气体的状态会经历三个阶段的变化，即会由绝缘状态(insulation)逐渐至放电(breakdown)最后发生击穿。当供给的电压比较低时，虽然有些气体会有一些电离和游离扩散，但因含量太少电流太小，不足以使反应区内的气体出现等离子体反应，此时的电流为零。随着供给电压的逐渐提高，反应区域中的电子也随之增加，但未达到反应气体的击穿电压(breakdown voltage；avalanche voltage)时，两电极间的电场比较低无法提供电子足够的能量使气体分子进行非弹性碰撞，缺乏非弹性碰撞的结果导致电子数不能大量增加，因此，反应气体仍然为绝缘状态，无法产生放电，此时的电流随着电极施加的电压提高而略有增加，但几乎为零。若继续提高供给电压，当两电极间的电场大到足够使气体分子进行非弹性碰撞时，气体将因为离子化的非弹性碰撞而大量增加，当空间中的电子密度高于一临界值时及帕邢(Paschen)击穿电压时，便产生许多微放电丝(microdischarge)导通在两极之间，同时系统中可明显观察到发光(luminous)的现象，此时，电流会随着施加的电压提高而迅速增加。在实际应用中，管线式的电极结构被广泛的应用于各种化学反应器中，而平板式电极结构则被广泛的应用于工业中的高分子和金属薄膜及板材的改性、接枝、表面张力的提高、清洗和亲水改性中。虽然介质阻挡放电已被开发和广泛的应用，可对它的理论研究还只是近20年来的事，而且仅限于对微放电或对整个放电过程某个局部进行较为详尽的讨论，并没有一种能够适用于各种情况DBD的理论。其原因在于各种DBD的工作条件大不相同，且放电过程中既有物理过程，又有化学过程，相互影响，从最终结果很难断定中间发生的具体过程。由于DBD在产生的放电过程中会产生大量的自由基和准分子，如OH(空气中的微量水分被激发形成羟基)、O(空气中的氧被激发形成臭氧)、NO和NO₂为代表的氮氧化合物(空气中的氮气被激发形成氮氧化合物)等，它们的化学性质非常活跃，很容易和其它原子、分子或其它自由基发生反应而形成稳定的原子或分子。因而可利用这些自由基的特性来处理VOCs，在环保方面也有很重要的价值。另外，利用DBD在封闭的环境下可制成准分子辐射光源，它们能发射窄带辐射，其波长覆盖红外、紫外和可见光等光谱区，且不产生辐射的自吸收，它是一种高效率、高强度的单色光源。在DBD电极结构中，采用管线式的电极结构还可制成臭氧发生器。

然而遗憾的是目前采用DBD方式制备的臭氧发生器在其所产生的臭氧气体喷洒使用方面的一些技术探讨似乎被忽视了，普遍的做法有两种，一种是弥散式喷洒的应用方式，就是将DBD方式制备的臭氧使用风扇(绝大多数是使用轴流风扇)向需要消杀的空间弥散吹送进行消杀。另一种方式是想办法将臭氧溶解到水中形成臭氧水后再实施臭氧水的喷洒这两种基本的臭氧应用方式。这两种模式都有很大的弊端，其一是弥散向空间输送，需要向被输送的空间提供大量的臭氧，一般臭氧在空气中的浓度需要达到10ppm以上才能够符合国家的空间臭氧消杀标准，而这种消杀环境是不能有人员的。臭氧在水中的溶解度有限，且不甚稳定，将臭氧溶解在臭氧水的容器中，再喷洒臭氧水消杀，会导致所制备的臭氧因为降解而浪费掉。有人采取将DBD方式制备的臭氧源源不断地充入臭氧水箱内的臭氧水，冀望以此确保臭氧水中臭氧的浓度，但是忽略了DBD方式制备的臭氧会同时产生氮氧化合物，而不断地在一个水容器中向水充臭氧的同时，也将氮氧化合物充入水中，这样就会导致容器中的臭氧水因为氮氧化合物的不断充入而导致PH值降低，使水溶液酸性化(NO+O3→NO₂；NO₂+H2O→HNO₃)。

本发明人在递交本发明专利申请的同一天，也递交了“集中传输式氙准分子光源臭氧发生器的臭氧喷洒架构”。氙准分子光源臭氧发生器装备的优点在于在激发空气中的氧气制备臭氧的同时不会产生氮氧化合物，但是装备的价格较高，适用于一些高端臭氧消杀场合。而DBD方式的臭氧发生器装备的价格较低，适合于一些要求不高，不在乎氮氧化合物污染的场合实施臭氧消杀，例如污水治理的臭氧消杀，等。尽管氙准分子光源臭氧发生器与DBD方式臭氧发生器有性能上的差异，但是这两种臭氧制备装置都是产生臭氧气体。如前所述，本发明人纠结的是臭氧气体喷洒使用方面的一些技术没有被引起足够的重视，所以旨在对臭氧气体喷洒技术做了一些研究工作，认为不管是氙准分子光源臭氧发生器还是DBD方式臭氧发生器，它们的臭氧喷洒方式具有基本完全一样的模式，所以可以通用。基于此，本发明人在提交“集中传输式氙准分子光源臭氧发生器的臭氧喷洒架构”发明专利申请的同时，也提交了本“集中传输式氙准分子光源臭氧发生器的臭氧喷洒架构”发明专利申请，冀望将相同的臭氧喷洒架构技术设计应用到氙准分子光源臭氧发生器和DBD方式臭氧发生器这两种迥然不同的臭氧发生器的臭氧消杀设备的制造领域，使其在各自的应用领域中，充分地发挥臭氧现用现制的消杀作用。

发明内容

本发明人是将介质阻挡放电组件放在一个两端有气孔的封闭金属容器中，孔的一端与可以提供一定压力的气源装备链接，另一端链接输送臭氧气流的管道。图1是本发明人设计的一种带有金属水层散热的DBD方式臭氧激发集中输送方式的部件，图1中的1是DBD方式的金属管，也是DBD方式的正极，2是外层的金属水套，所以也是DBD方式的负极。3是DBD方式的正极与负极之间的空气夹层，4和5是进入空气加层的进气孔(假定4是进气孔，则5就是出气孔，反之，如果5是进气孔，则4就是出气孔，两者可以互换)。在DBD方式工作时，空气气流从进气孔5进入到正负电极的空气夹层，正负电极均匀放电，激发空气中的氧气产生臭氧，从出气孔4排除正负电极的空间夹层。在DBD方式的正极与负极放电工作时，会产生大量的热量。所以图1将DBD方式的负极设计成一个金属腔，金属腔有两个孔，分别为图1中的6和7。将冷却液(一般使用水)从孔7注入，则水从孔6排除，则流动的冷却液就可以把DBD方式的正极与负极放电时产生的热量带走，保障DBD方式的正极与负极正常放电。如果我们使用可以提供气压的气源(如空气泵、涡流风扇、鼓风机等有一定风压强的送风设备)向图1中的进气孔提供有压力的气流，则气体就可以源源不断的通过DBD方式的正极与负极之间被电流激发而产生臭氧气体(如果气流中是纯氧气，则在出气孔排出的就是没有氮氧化合物的臭氧混合气体(臭氧与氧气的混合气体))，如果气体中有氮气，则在出气孔排出的就是臭氧与氮氧化合物的混合气体。较好的控制DBD方式正负极的放电电势能，使其尽可能接近氧气的电离势，远离氮气的电离势，则DBD方式所产生的臭氧含量就高，而氮氧化合物的含量就低，但是很难做到只激发空气中的氧气而不激发空气中的氮气。

如果我们将图1中的出气孔(图1中的5)连接一个气管道，则DBD方式制备的臭氧就会沿着气管道传输，如果我们将气管道的出口置于需要臭氧消杀的部位，则就会在这个部位快速地聚集高浓度的臭氧，局部聚集高浓度的臭氧显然有利于对局部的消杀。由于臭氧在扩散过程中会快速降解，则局部高浓度的臭氧如果控制好，就可以实现局部高浓度臭氧消杀，扩散后不会对人体有害。从而寻求消杀和安全的动态平衡。我们将这种臭氧消杀方式称之为“集中优势兵力打歼灭战”，采用这种方式的DBD臭氧发生器我们称之为“集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器”，如图1所绘的装置，我们称之为“封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱”，或缩写为“封闭式DBD方式臭氧激发舱”。

图2展示了带有被动式风冷却散热片的“封闭式DBD方式臭氧激发舱”设计图。在图2中，1是DBD方式的金属管，也是DBD方式的正极，2是外层的金属散热体，也是DBD方式的负极，3是DBD方式的正极与负极之间的空气夹层，4是进气孔，5是出气孔，A是金属散热片的散热翅。DBD方式工作时产生的热量通过金属散热体和金属散热体上的散热翅被动式的向周边空气散热。

图3展示了带有主动式风冷却散热片吹风的“封闭式DBD方式臭氧激发舱”设计图。在图2中，1是DBD方式的金属管，也是DBD方式的正极，2是外层的金属散热体，也是DBD方式的负极，3是DBD方式的正极与负极之间的空气夹层，4是进气孔，5是出气孔，A是金属散热体上的散热翅，B是轴流风扇(轴流风扇的侧面图)，C是冷气流的传播方向。由图3可见，图3展示的是采用风扇向金属散热体上的散热翅吹冷风的散热方式的“封闭式DBD方式臭氧激发舱”设计，这是一种散热方式属于主动散热方式。

图4展示了带有采用风机从冷却散热片抽风的“封闭式DBD方式臭氧激发舱”设计图。在图2中，1是DBD方式的金属管，也是DBD方式的正极，2是外层的金属散热体，也是DBD方式的负极，3是DBD方式的正极与负极之间的空气夹层，4是进气孔，5是出气孔，A是金属散热体上的散热翅，B是轴流风扇(轴流风扇的侧面图)，C是冷气流的传播方向。由图4可见，图4展示的是采用风扇从金属散热体上的散热翅抽热风的散热方式的封闭式DBD方式臭氧激发舱”设计，这也是一种散热方式属于主动散热方式。

图1、2、3、4展示了封闭式DBD方式臭氧激发舱的四种基本的设计。采用封闭式DBD方式臭氧激发舱并且配备压力气源的DBD方式臭氧激发器被称之为“集中传输式介质阻挡放电方式臭氧发生器”或简称为“集中传输式DBD方式臭氧发生器”。集中传输式DBD方式臭氧发生器的工作原理表述起来比较简单，就是采用可以提供气压的压力气源装备，通过气路管道将具有压力的气源送入封闭式DBD方式臭氧激发舱的进风口，在压力气源的气压作用下，气流被源源不断地通过DBD方式的两个正负电极之间的空间，气流中的化合物组分被电极的电流激发产生激发态原子，如氧原子(臭氧)、氮原子(氮氧化合物)等，还会留下未被激发的原生态气体，被激发的原子气体与原生态气体形成混合气体(如臭氧与氧气的混合气体，臭氧、氮氧化合物与空气的混合气体)从封闭式DBD方式臭氧激发舱的出口出来，如果在封闭式DBD方式臭氧激发舱的出口也连接气管道，则从封闭式DBD方式臭氧激发舱出来的混合气体就会沿着气管道传输，则气管道另一头的出口就是混合气体被集中传输的终点。如果混合气体中臭氧的组分占据主导地位，我们可以把混合气体简单的视为臭氧气体，则这种臭氧激发和传输的装置，我们就可以将其称之为“集中传输式DBD方式臭氧发生器”。

臭氧的一些已知重要的理化参数：

(1)在0℃和0.1MPa的条件下，臭氧的密度＝2.14g/L；

(2)在0℃和0.1MPa的条件下，臭氧在水中的体积溶解度为0.494/1.0(V/V)，由此推算出在0℃和0.1MPa的条件下，臭氧的质量溶解度约为1.0572g/L＝1057.2ppm，臭氧的溶解度随着温度的上升而降低；

(3)臭氧的水溶液属于稀溶液，遵循亨利定律“在一定温度的密封容器内，气体的分压与该气体溶在溶液内的摩尔浓度成正比”。为此水压越高，水中溶解臭氧水平越高。有资料报道，当水压从0.035MPa增加到0.172MPa时，臭氧的溶解度增加一倍。但是随着水压降低，臭氧在水中的溶解度也就随着快速降低。因此当由于水的高压导致的高浓度的臭氧气体被溶解在水中时如果水的压力被突然释放，则随着水压的快速降低会发生水中高浓度的臭氧气体向空中快速释放的现象；

(4)含量为1％以下的臭氧，在常温常态常压的空气中分解半衰期为16h左右。随着温度的升高，分解速度加快，温度超过100℃时，分解非常剧烈，达到270℃高温时，可立即转化为氧气；

(5)臭氧在水中的分解速度比空气中快。在含有杂质的水溶液中臭氧迅速回复到形成它的氧气。如水中臭氧浓度为6.25×10-5mol/L(3mg/L)时，其半衰期为5～30min，但在纯水中分解速度较慢，如在蒸馏水或自来水中的半衰期大约是20min(20℃)，然而在二次蒸馏水中，经过85min后臭氧分解只有10％，若水温接近0℃时，臭氧会变得更加稳定；

(6)中国《消毒技术规范》中规定用于空气消毒的臭氧气体的浓度应为20mg/m³(约10ppm)，作用30min；用于物体表面消毒的臭氧气体的浓度为60mg/m³(约30ppm)，相对湿度≥70％，作用60min～120min；诊疗用水消毒一般加臭氧量0.5mg/L(0.5ppm)～1.5mg/L(1.5ppm)，水中保持剩余臭氧浓度0.1mg/L(0.1ppm)～0.5mg/L(0.5ppm)，维持5min～10min。对于质量较差的水，加臭氧量应在3mg/L(3ppm)～6mg/L(6ppm)。用臭氧水对物体表面消毒，要求水中臭氧浓度＞10mg/L(10ppm)，作用时间60min以上；

(7)中国《消毒技术规范》中规定大气中允许的臭氧含量应该小于0.2mg/m³(约0.1ppm)。文献报道，当空气中的臭氧浓度为0.3mg/m³时，对眼、鼻、喉有刺激的感觉；浓度为3～30mg/m³时，出现头疼及呼吸器官局部麻痹等症；当臭氧浓度为15～60mg/m³时，则对人体有危害；但接触20ppm(约40mg/m³)以下的臭氧不超过2h，对人体无永久性危害。由于臭氧的臭味很浓，浓度为0.1mg/m³时，人们就感觉到，因此，世界上使用臭氧已有一百多年的历史，至今也没有发现一例因臭氧中毒而导致死亡的报道；

(8)文献报道，当空气中的相对湿度小于45％，臭氧对空气中悬浮微生物几乎没有杀灭作用，在环境的相对湿度达到60％时才逐渐增强，环境的相对湿度越高臭氧对空气中的悬浮微生物的消杀能力越强，臭氧在水中的消杀能力最强。由《消毒技术规范》中的规定可见，诊疗用水的臭氧浓度在0.5～1.5ppm之间；

(9)日本臭氧协会与日本厚生省预防卫生研究所提供了水中臭氧的浓度对一些微生物杀灭的数据，如下表1所示。

表1：日本臭氧协会与日本厚生省预防卫生研究所提供的一些臭氧水溶液消杀数据

微生物的种类	微生物浓度(个/ml)	水中臭氧浓度(ppm)	接触时间(秒)	死减率(％)
					大肠杆菌	105cells	0.96	5秒	100％
葡萄球菌	105cells	1.08	5秒	100％
					绿脓杆菌	105cells	1.01	5秒	100％
产气荚膜杆菌	105cells	0.96	5秒	100％
					流感病毒	1053ELD50	0.96	5秒	100％
鸡脑髓炎病毒	1029ELD50	0.72	5秒	100％
					犬传染性肝炎病毒	1015TCLD50	1.20	5秒	100％
犬细小病毒	1025TCLD50	0.96	5秒	100％
					鸡球虫	约3×103cells	1.92	30秒	100％
沙门菌	104cells	2.00	30秒	100％
					枯草杆菌	105cells	0.50	30秒	99％

由表1的数据可见，当水中的臭氧浓度在1ppm(1mg/L)左右时，对多种微生物的杀灭时间仅仅在5秒钟左右的时间。

本发明的技术特征之一是集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构是由封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱、流体喷嘴、气体调压阀、压力气源供给装置、气体过滤装置为必须部件构成，并可选择与水泵、文丘里管、液体压力调节阀、静态混合器、电磁阀、单向阀作为基本元器件构成集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构的臭氧喷洒系统的基础架构，用于对介质阻挡放电(DBD)光源臭氧发生器所产生的臭氧进行臭氧混合气体、臭氧汽雾、臭氧水的喷洒。

介质阻挡放电(DBD)的工作状态有两种，“停止”与“放电”。

对于介质阻挡放电(DBD)来说，其在空间的放电非常容易受到湿气和油污的干扰，这样会导致电极放电不稳定和激发能力大幅度下降。所以进入封闭式DBD臭氧激发舱的空气应该尽可能干燥和洁净。而当用空气泵(如空气压缩机)作为封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱的压力空气源装置时，空压机中的油污是对介质阻挡放电(DBD)电极造成污染的重要因素，油污如果被污染到电极的表面，将会严重的限制电极间电流的发射稳定性，从而影响对气体的激发效能和工作的稳定性。所以，为了保持介质阻挡放电(DBD)的激发能力，就应该使用气体过滤装置将进入封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱的空气中的微尘和VOC和水分尽可能滤除。常用的气体过滤装置有气体微尘过滤器、油水分离器、汽水分离器、有机物质过滤器(如活性炭柱、硅藻土柱)、水分过滤器(常用的有硅胶柱)等。

由于介质阻挡放电(DBD)采用空气气源，会在激发空气中的氧气产生臭氧的同时，也会激发空气中的氮气产生氮氧化合物。同时产生氮氧化合物的缺陷有两点，其一是氮氧化合物是对人体有害的气体，还会与其他的有机有害化合物反应生成含氮的复合型毒性更大的有机化合物，与水可以很快生成硝酸(酸雨)，对多种物质产生酸性腐蚀；其二是氮氧化合物可以与刚刚产生的臭氧发生反应，将臭氧还原成氧气，从而消耗臭氧的有效浓度，降低臭氧气体的氧化和消杀能力。基于此，本发明人建议如果采用介质阻挡放电(DBD)模式制备臭氧，则在绝大多数场合一定要与制氧机配套，以高纯度的氧气作为DBD臭氧制备的气源。除非那些需要臭氧制备量很大的场合，如污水净化、工业VOC(有机挥发物气体)排放治理等，如果配备制氧机则对制氧机的氧气供给也需要很大，则制氧机的设备价格较高，体积也会很大。同时对大量VOC的治理的场合不需要人在场，所以DBD制备臭氧同时产生的氮氧化合物的危害与大量的VOC的危害相比较处于次要地位。但是如果气源采用高纯度氧气，如氧气的纯度超过98％，则使用DBD制备臭氧就具有臭氧产气量大、造价低廉的优势。所以DBD制备臭氧制备臭氧的核心点在于气源应该采用纯度高于98％的氧气作为气源，所制备的臭氧中的氮氧化合物的比例就会不超过臭氧比例的2.5％，这样在制备臭氧的同时衍生的氮氧化合物就可以视为忽略不计，也符合中国颁布的《臭氧发生器卫生标准》(GB2823202020)的技术要求。

本发明的主要技术特征之一是集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构的压力气源供给装置是采用分子筛制氧机和/或空气泵和/或涡流风机和/或鼓风机和/或空压机，并且配套气体过滤装置；其中制氧机应选PSA分子筛制氧机(空气变压吸附法)或VPSA分子筛制氧机(吸附真空解吸)(这两种制氧机均简称：分子筛制氧机)，所述气体过滤装置是气体微尘过滤器、和/或油水分离器、和或汽水分离器、有机物质过滤器、水分过滤器，其中有机物质过滤器首选活性炭柱和硅藻土柱，水分过滤器首选硅胶柱。

在使用分子筛制氧机时应注意分子筛制氧机的输出氧气的气压一般在0.1～0.2MPa(1～2kg/cm²)左右，尤其是与文丘里管配套使用时要关注文丘里管的进口气压要大于分子筛制氧机的输出端口的气压。由于分子筛制氧机的输出氧气的温度较高，所以应该在分子筛制氧机的输出端与封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱之间设计气体冷却装置，所述气体冷却装置首选水冷却方式。图5给出了制氧机输出端口与封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱之间的一种矩形氧气水冷装置的设计图，该图仅仅是说明技术要素，而非限定。在图5中，1是矩形水箱，2是氧气管道，3是氧气管道的进口端，该端口与分子筛制氧机的氧气输出端链接，4是氧气管道的出口段，该端口与封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱的进气端连接，5是水箱的冷却水入口，6是水箱的冷却水的出口。对制氧机输出氧气进行冷却的场合用于介质阻挡放电(DBD)电极需要长时间放电的场合，例如介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀车、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀农副产品洗涤机等场合，在这种场合中有足够的水源可供，冷却水可以从喷洒水中分流，经过冷却水箱后再返回喷洒水的系统，既不浪费，也有足够的冷却水可以提供。在很多场合，介质阻挡放电(DBD)电极的放电时间是有限且断续的，由于封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱也采用了风冷或水冷却的方式，所以就不需要对分子筛制氧机的氧气进行冷却。图5所表述的氧气水冷装置既可以采用水冷却，实际上也是可以采用气体冷却，尤其是在介质阻挡放电(DBD)臭氧在冷冻场合的消杀，对制氧机产生的氧气采用冷库中的冷空气降温将会更加方便。

在封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱与之配套的分子筛制氧机氧气输出口之间增加分子筛输出的氧气冷却装置也是本发明的技术要素之一。

本发明所述臭氧的混合气体喷洒就是通过管道和喷嘴将在封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱内制备的臭氧混合气体不扩散地集中输送到指定的地方；本发明所述臭氧汽雾的喷洒就是在臭氧混合气体管道输送的过程中，与溶液混合后形成汽液两相的混合体后，再经过管道不扩散地集中输送到指定的地方，并通过喷嘴以臭氧汽雾的形式喷洒；本发明所述臭氧水的喷洒有两种基本的形式，其一是将在封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱内制备的臭氧混合气体溶解到水中，形成臭氧水溶液后经由管道输送到指定的地方用喷嘴喷洒；其二是将臭氧汽雾的喷洒通过气液比调解，增加或减小雾滴的粒径，使喷射出的臭氧汽雾以“雾”、“雨”或“聚雨”的形式喷洒，需要说明的是在臭氧的汽雾喷洒中，一部分臭氧是溶解到雾滴中(也就是溶解到液相中)，一部分仍然以气体的形式与雾滴形成汽雾。

汽雾是由气体与液体的小微粒(雾滴)混合而成的一种汽水交融的客观状态。除了自然界所形成的汽雾外，人类制造汽雾的常用手段是将气体和液体在压力的作用下，注入内部空间非常狭小的喷嘴内进行交融混合后，从喷嘴的狭小孔径中被突然喷射到外部空间后，储存在气体和液体中的压力势能得到突然释放，将液体击破成无数的小水滴伴随着向前奔驰的气流形成汽雾。

在表述汽雾的状态时，一般将汽雾按照汽雾粒径大小进行一个划分为：“霭”区域是指汽雾的雾滴粒径在10um以下，霭还被称之为“超微雾”；“雾”区域是指汽雾的雾滴粒径在10um～100um之间；“细雾”区域是指汽雾的雾滴粒径在100um～300um之间，这个区间的雾还被称之为“毛毛雨”；“中雾”区域是指汽雾的雾滴粒径在300um～1000um之间，这个区域的雾还被称之为“静静的雨”。“粗雾”区域是指汽雾的雾滴粒径在1000um以上，这个区域一般被称之为“雨”了；当雾滴大于4000um时就被称之为“聚雨”。

图6展示了一个二流体喷嘴平射出的汽雾的基本状态。由图6可见，汽雾可以分为几个不同的部分，图6中的椭圆圈部分是汽雾的“幅”区域，由喷嘴喷出的汽雾的“幅”代表了汽雾喷射的中心(或目标)区域，用“幅宽”和“幅厚”来表示幅的大小。从喷嘴到幅之间的长度称之为“幅距”，这个区域被称之为“幅前区”。幅后的区域称之为“幅后区”。

幅的形状、幅宽、幅厚、幅距、幅前区、幅后区的大小、以及汽雾中雾滴粒径的大小均取决于喷嘴的结构和喷射时喷嘴内的气压和水压的大小。当喷嘴确定后(实际上就是喷嘴的结构确定)，可以通过调节进入喷嘴的气压和水压的比例来控制幅宽、幅厚、幅距、幅前区、幅后区的大小、以及汽雾中雾滴粒径的大小以及雾滴的密度。这种控制一般采用“气水比”来表示。当气压高、液压低时，称之为“高气水比”，反之称之为“低气水比”。

图6是一种二流体的喷嘴侧视图，在图6中，1是喷嘴，2、3是喷嘴的两个进口，4是喷嘴的喷射口，5是汽雾的“幅”，6是幅前的汽雾区，7是幅后的汽雾区，D是“幅宽”，W是“幅厚”，L是“幅距”。另外还有一流体喷嘴，相对于二流体喷嘴，技术表述比较简单，对于专业领域的技术人员来说，在了解了二流体喷嘴后不难了解一流体喷嘴，故受篇幅所限，就不再赘述。

要应用臭氧进行消杀，除了必须有臭氧要现用现制的要求外，要熟记臭氧的如下四个主要的特性：(1)臭氧随着周边湿度的增加，其消杀作用越强，臭氧在水中的消杀能力最高；(2)臭氧的水溶液属于稀溶液，基本遵循亨利定律：“在一定温度的密封容器内，气体的分压与该气体溶在溶液内的摩尔浓度成正比”；(3)温度降低臭氧的稳定性升高，半衰期延长，反之温度升高，臭氧稳定降低，半衰期缩短；(4)在0℃以上，水温低则臭氧在水中的溶解性高，水温高，则臭氧在水中的溶解性低；

显然，汽雾可以满足臭氧的消杀能力随着环境湿度的增加消杀能力增强的条件。汽雾的湿度在喷嘴确定后，可以通过喷嘴的气水比来调节汽雾中雾滴粒径的大小以及雾滴的密度，这实际上就是一种人为的对小环境区域湿度高低的掌控。

臭氧的混合气体中融入液体(如水等)，在喷嘴的作用下就可以形成含有臭氧的汽雾，而汽雾的湿度(取决于雾滴粒径、雾滴密度)是可以通过调整喷嘴的“气水比”来调整，汽雾喷射的区域和距离也可以通过调整喷嘴的“气水比”来调整，则我们就可以将集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器实时制备的臭氧的消杀作用在人的干预下，发挥的比较好。

由对从喷嘴中喷射出的汽雾的形态了解，本发明人分析到，在汽雾的幅前的汽雾区内，汽雾中的雾滴和气体是裹杂在一起，基本不会被扩散到幅前的气雾区之外；但是气和雾滴的分布均匀性受喷嘴的结构所制约。到达幅的区域时，气和雾滴的分布达到最高的均匀程度，并且也受喷嘴的结构所限，例如会出现圆形、椭圆形、实心形、空心形等不同的幅状。而在幅后区，雾滴和气体会快速的向周边扩散。由喷嘴喷射出的汽雾的上述三种基本的形状变化，本发明人联想理解到，在臭氧的汽雾中臭氧的浓度在幅前区基本不变，达到副区域时臭氧汽雾的雾滴和气体分布基本均匀，而在幅后区臭氧汽雾中的雾滴和气体快速地扩散到周边环境。我们就可以利用这种臭氧汽雾的三个区域的变化的特征，选择恰当的喷嘴、选择臭氧汽雾喷射的压力、选择雾滴的粒径等技术参数开发出不同用途的臭氧喷洒消杀产品。例如，如果我们需要对某个局部的区域进行臭氧的消杀，则需要消杀的区域的最佳位置应该与汽雾的幅域相重合，或至少置于幅前区域的范围内；再例如，如果我们需要对某个局部的区域进行冲洗式臭氧消杀，则应该将这个区域与汽雾的幅前区域相重合，以保障获得足够强度的汽雾冲刷力；再例如，如果我们需要对周边大面积的空间进行消杀，则就应该利用幅后区域，在这个区域内，汽雾的雾滴和臭氧气体都会快速地向四周扩散，起到对周边空气加湿的作用，适度增加会大幅度提升臭氧气体对有害微生物(如细菌、病毒等)的杀灭能力，同时如果溶解在雾滴中的臭氧浓度达到0.5ppm以上，雾滴在与有害微生物相遇时也会对有害微生物发出致命的杀灭作用；而随着臭氧汽雾的继续扩散，臭氧的浓度就会降低到对任何牲畜安全的浓度范围内。适当的控制臭氧汽雾喷洒的高度和距离，将人和牲畜所处的位置置于臭氧汽雾的臭氧浓度降低到人和牲畜安全的范围内，就可以实现对空间进行有效的臭氧消杀而不会伤及人和牲畜的完美效果。

汽雾的喷洒所使用的喷嘴一般分成一流体喷嘴和二流体喷嘴两个基本类型。一流体喷嘴的基础结构，是专业领域内的技术人员都熟悉的，此处就不再赘述。二流体喷嘴相对略微复杂，是本发明需要讨论的要点之一。

图7、图8、图9给出了二流体喷嘴的基础结构图，图7是内部混合型二流体喷嘴的基础结构图，图8是外部混合型二流体喷嘴的基础结构图，图9是外部撞击型二流体喷嘴的基础结构图。其中“外部混合型喷嘴”和“内部混合型喷嘴”的内部结构还可以分为“内气型”(简称“水包气”)型和“外气型”(简称“气包水”)型两种基本结构类型，而“外部撞击型喷嘴”属于“预混合型”。

在臭氧汽雾形成的过程中，将臭氧气体尽可能多的溶解到汽雾的水滴中，使臭氧汽雾的液滴中的臭氧浓度尽可能提高，显然有利于臭氧汽雾对有害微生物的消杀。而对于臭氧汽雾喷洒领域来说，本发明人除了选择二流体喷嘴之外，还另外选择了两种有利于臭氧溶解到液相中的基本部件，一个是文丘里管(也称文氏管或射流器)，另一个是静态混合管，并将其合理地使用在集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构体系的合理的位置。

在文丘里管的应用中应注意文丘里管以下四点：(1)文氏管的降压差一般在2kg/cm²(0.2MPa)左右；(2)文氏管串联可以产生更多的气泡，有利于提升臭氧在水中的溶解性；(3)文氏管串联使用的压力要求是上一级文氏管出口的气压要大于下一级文氏管的管压降(例如大于0.2PMa)才能够在下一级文氏管中形成负压虹吸与下一级文氏管连接的液相溶液：(4)增加电磁阀控制有利于文氏管的应用扩展，例如多种液相的混合、多种液相的分别选择等等。

二流体喷嘴被广泛使用的原因就在于这种喷嘴可以在喷嘴处实现气气混合、液液混合、气液混合。本发明所述的集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构之所以选择利用二流体喷嘴作为本发明的基本技术要素，就是希望通过二流体喷嘴实现臭氧混合气体与液相在喷嘴处的混合，从而实现臭氧汽雾的喷洒。向二流体喷嘴提供液相有两种基本的模式。一种是无液压的液体容器模式(统一简称为液罐，其中包括液箱等容器)，另一种是液泵(这里的液泵通指可以提供液体压力的液源，如水泵、潜水泵、自来水管道等)。与液泵相配套的是液体压力调节阀，通过液体压力调节阀可以有效地控制进入喷嘴的液体流量和压力，是对汽雾形态实时控制调节的有效方法。而对于无液压的液罐则不需要配套液体压力调节阀，是利用二流体喷嘴自身所形成的虹吸(负压)效应将液体从液罐中吸入喷嘴，再与气相混合形成汽雾喷洒，这是液罐和液泵在使用中的明显差别。

在任何的气路和液路中，电磁阀有突出的用途，是根据设计的需要，通过电讯号的控制，实现对气路和液路的切换控制。电磁阀的作用尽管与手动的气阀和液阀的切换功能一样，但是由于其可以通过电气信号进行非手动的控制，在产品功能上可以实现多种模式自动选择和智能化控制，这是与手动阀门所不可同比的。因此合理的使用电磁阀对于领域内的专业技术人员来说绝非易事，是领域内的技术人员创造性体现的集中点，优秀的领域内的技术人员往往会通过一个电磁阀的准确运用就会产生意想不到的技术效果。

根据汽雾喷洒所使用的喷嘴的特点，本发明人在设计集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构时，对喷嘴的选择提出了如下的技术要求。

本发明的重要技术特征之一是喷嘴采用一流体喷嘴、或虹吸式二流体喷嘴、或非虹吸式二流体喷嘴，在采用虹吸式二流体喷嘴进行臭氧汽雾喷洒时，首选内部混合型的内气型喷嘴，次选外部混合型的内气型喷嘴或其他类型的二流体喷嘴，不选择“外部撞击型”喷嘴，在采用非虹吸式二流体喷嘴进行臭氧汽雾喷洒时，首选内部混合型的内气型喷嘴或外部混合型的内气型喷嘴，次选其他类型的二流体喷嘴，不选择外部撞击型喷嘴。

本发明的重要技术特征之一是在采用一流体喷嘴时，其集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构是由封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱、压力气源供给装置、气体调压阀、文丘里管、静态混合器、一流体喷嘴作为必须部件，并且可选择与空气泵和/或水泵和/或分子筛制氧机和/或电磁阀和/或水箱和/或水罐和/或自来水供应端口为基本元器件构成臭氧喷洒系统的基础架构。

本发明的重要技术特征之一是在采用虹吸二流体喷嘴时，其集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构是由封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱、压力气源供给装置、气体调压阀、虹吸二流体喷嘴、水罐作为必须部件，并且可以与气泵、水泵、分子筛制氧机、电磁阀以及水箱、水罐、自来水供应端口为基本元器件构成虹吸式二流体臭氧喷洒系统的基础架构。

本发明的重要技术特征之一是在采用非虹吸二流体喷嘴时，其集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构是由封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱、压力气源供给装置、气体调压阀、虹吸二流体喷嘴作为必须部件，并且可以与气泵、水泵、分子筛制氧机、电磁阀以及水箱、水罐、自来水供应端口为基本元器件构成非虹吸式二流体臭氧喷洒系统的基础架构。

如前所述，通过控制介质阻挡放电(DBD)电极的放电和停止(放电)时间可以有效的控制单位时间内介质阻挡放电(DBD)电极激发氧气转变为臭氧的数量。介质阻挡放电(DBD)的电器性能的最大特点是激发可以秒开秒关。所以本发明的重要技术特征之一是通过调节介质阻挡放电(DBD)电极供给脉冲电源的占空比的方法来控制控制介质阻挡放电(DBD)电极的放电与停止，从而达到调整激发流经电极间空气产生臭氧的量，“占”和“空”的最小时间段应该≥1s。这样一来就可以实现精确控制介质阻挡放电(DBD)电极制备臭氧的量，对充分利用臭氧进行有效消杀和充分保护臭氧对人类和动物的伤害缩减到最低程度。

本发明申请文件在表述技术特征的同时充分的阐述了臭氧消杀的特性。本发明通过上述技术要素，就可以实现臭氧制备量的精确控制；将臭氧与空气的混合气体与液相(主要是水溶液和表面活性剂溶液)的混合，从而形成从超微雾到聚雨之间不同类型的汽雾喷洒，这实际上就是根据需要，可以将臭氧以多种汽雾到水的形式喷洒到需要消杀的局部，从而形成高臭氧浓度和高湿度的状态，使臭氧对有害微生物的消杀效果发挥到极致的程度。同时也可以巧妙地利用臭氧的不稳定性特点，在局部高浓度的臭氧完成消杀任务以后，剩余的臭氧通过向外部扩展的过程中出现快速的自身降解的特性，实现当有效的控制臭氧的需要量和控制与臭氧消杀部位的距离以及消杀臭氧现场的空间气体流通的强度和风向等综合因素后，就可以在实现局部高浓度臭氧消杀和在人或动物所处的位置不会出现影响健康的高浓度臭氧之间达到最佳平衡，实现消杀与安全两不误。这里所提出的“剩余臭氧”的理念是基于，臭氧的消杀机理是利用氧原子超强的氧化性将有害微生物氧化而自身还原，这里所指的剩余臭氧是指未与有害微生物产生氧化还原反应的剩余臭氧。

本发明的重要技术特征之一是，将氙准分子光源辐射制备臭氧模式和介质阻挡放电(DBD)制备臭氧的电离管合并使用同一个气源或水源形成一套臭氧现用现制装备。这种装备适用于需要消杀但同时也需要对小份量污水治理的场合。例如牙科治疗室，一方面需要对口腔和医疗器械进行臭氧消杀，另一方面还需要对准备排放到污水管道的临时容纳患者漱口液的污水箱进行污水净化，则这种将氙准分子光源辐射制备臭氧模式与介质阻挡放电激发制备臭氧模式融合在一套臭氧现用现制的装备，就可以通过智能化的电气控制，实现在需要臭氧对口腔和医疗器械进行消毒时启动氙准分子光源制备臭氧，而需要对医疗污水进行净化时，启动介质阻挡放电模式制备臭氧。类似的应用场合还有很多，如ICU病房、传染病房、医疗特殊车辆(负压救护车、血液透析车、生物安全检测车等)、旅居房车、以及火车等小型、机动的封闭环境的臭氧应用场合。

本发明人全面地阐述了集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的汽雾喷洒架构的核心技术的形成缘由、技术特征以及应用场合。下面还要通过实施例完善一些技术细节。一些技术细节的变化尽管本发明人没有一一列举表述，但是对于专业领域的技术人员在了解了本发明所表述的技术特征后，都会依据本发明的技术特征进行一些细节的修改和完善，但这些行为都属于本发明的技术范畴。

附图说明

图1、2、3、4均是“封闭式DBD方式臭氧激发舱”设计图，在图1、2、3、4中，1是DBD方式的金属管，2是DBD方式的负极，3是DBD方式的正极与负极之间的空气夹层，4是进气孔，5是出气孔，、6、7是冷却水的进出口；A是金属散热片的散热翅，B是轴流风扇、C是散热气流的传输方向；

图5是制氧机输出端口与封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱之间的一种矩形氧气水冷装置的设计图，在图5中，1是矩形水箱，2是氧气管道，3是氧气管道的进口端，该端口与分子筛制氧机的氧气输出端链接，4是氧气管道的出口端，该端口与封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱的进气端连接，5是水箱的冷却水入口，6是水箱的冷却水的出口。

图6是一种二流体的喷嘴侧视图，在图6中，1是喷嘴，2、3是喷嘴的两个进口，4是喷嘴的喷射口，5是汽雾的“幅”，6是幅前的汽雾区，7是幅后的汽雾区，D是“幅宽”，W是“幅厚”，L是“幅距”。

图7是内部混合型二流体喷嘴的基础结构图；图8是外部混合型二流体喷嘴的基础结构图；图9是外部撞击型二流体喷嘴的基础结构图。

表2：自图10-图29的各图中使用的图标符号、附图编号和附图注释(说明)。在下面的技术表述中，对照表2的图表解释，专业技术领域的技术人员可以容易的看明白图9-28发明人所做的专业技术，受篇幅所限，发明人就不再针对各个图对图中的图标进行一一解释了。仅对于一些需要交代的内容略作进一步的说明。

图10是集中传输式DBD臭氧发生器的臭氧喷洒架构的基本架构1；图11是图10的延伸设计图；图12是集中传输式DBD臭氧发生器的臭氧喷洒架构的基本架构2；图13是集中传输式DBD臭氧发生器的臭氧喷洒架构的基本架构3；图14是图13的延伸架构设计图；图15是图13的另一种延伸架构设计图；图16是适用于冷藏环境的DBD臭氧汽雾喷洒架构设计图；图17是集中传输式DBD臭氧发生器的臭氧喷洒采用虹吸式二流体喷嘴时的基本架构1；图18是集中传输式DBD臭氧发生器的臭氧喷洒在采用虹吸式二流体喷嘴时的基本架构2；图19是集中传输式DBD臭氧发生器的臭氧喷洒在采用虹吸式二流体喷嘴时的基本架构3；图20是集中传输式DBD臭氧发生器的臭氧喷洒在采用虹吸式二流体喷嘴时的基本架构4；图21是图20的一种延伸架构设计图；图22是集中传输式DBD臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用非虹吸式二流体喷嘴的基本架构1；图23是图22的延伸架构设计图；图24是集中传输式DBD臭氧发生器的臭氧喷洒采用非虹吸式二流体喷嘴的基本架构2；图25是图24的衍伸架构设计图；图26是集中传输式DBD臭氧发生器的臭氧喷洒采用非虹吸式二流体喷嘴的基本架构3；图27是集中传输式DBD臭氧发生器的臭氧喷洒采用非虹吸式二流体喷嘴的基本架构4；图28是图27的延伸架构设计图；图29是图27、28的延伸架构设计图；

具体实施方式

上面已详述本发明，显然，本领域技术人员在熟知本发明后可作许多改进和变化而并不背离本发明精神范围。现在结合实施例或实施方案进一步详述本发明，显然，实施例仅供说明绝非限制。

实施例1：集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用一流体喷嘴时的基本类型及其演变设计。

集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用一流体喷嘴时，集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构的基本架构有三个：

基本架构1如图10所示。在图10中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图10的这种设计由于有制氧机，臭氧产量大，形成汽雾的雾滴粒径也大，甚至可以形成聚雨级别的雾滴如同臭氧水涓涓喷洒。这种设计架构基本可以归类于“低气水比”类型。图6的设计适用于介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀车、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀洗手机、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀农副产品洗涤机等产品的开发。

基本架构1的衍伸设计如图11示，在图11的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图11所示这种设计实际上是图10的衍伸设计，其特点是通过电磁阀进行扩展了两个文丘里管的串联使用。并且通过对电磁阀控制，实现两个液相的选择喷洒。图11设计特别适用于介质阻挡放电(DBD)臭氧洗手机的开发，可以实现水溶液、表面活性剂溶液、臭氧水溶液三种溶液的交替喷洒吸收消毒。此设计可以继续延伸就实现多液相选择性喷洒。这种设计架构基本可以归类于“低气水比”类型。也适合于介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀车、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀洗手机、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀农副产品洗涤机等产品的开发。

基本架构2如图12所示。在图8中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图12的这种设计由于没有制氧机，仅仅依赖于气泵提供的空气作为封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱的压力气源，由于空气中的氧气含量只有21％左右，所以介质阻挡放电(DBD)光源制备的臭氧量偏低，虽然可以通过串并联的方式增加封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱的数量，但是与增加制氧机相比较，臭氧的提升量仍然偏小。这种设计架构基本可以归类于“高气水比”类型。这种设计适合于介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀医疗废物收集舱、介质阻挡放电(DBD)臭氧收集消毒柜、背负式介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀器、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀室内加湿系统、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀室内加湿装置、介质阻挡放电(DBD)光源臭氧污水处理系统等产品的开发。

基本架构3如图13所示。在图13中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图13的这种设计由于有制氧机单位时间内的臭氧激发量较大，且臭氧气体与高压气流通过第一个文氏管混合后形成高气压的臭氧混合气流，然后通过第二个文氏管与液相混合形成臭氧水气流，经过静态混合器送入一流体喷嘴。其突出的特点：一流体的喷射压力只需要依赖气泵的气压就可以控制喷射距离和雾滴大小，同时雾滴中的臭氧浓度高。这种设计架构基本可以归类于“高气水比”类型。适合于介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀医疗废物收集舱、介质阻挡放电(DBD)臭氧收集消毒柜、背负式介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀器、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀室内加湿系统、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀室内加湿装置、介质阻挡放电(DBD)臭氧污水处理系统等产品的开发。

基本架构3的衍射设计如图14所示。在图14中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。在图14的这种设计中，臭氧气体先与高压气流形成高压臭氧气流，然后通过两个文丘里管与两个液相进行混合后，形成含有两相液相的臭氧高压水汽流，通过静态混合器进入一流体喷嘴。在实际中，可以通过增加文丘里管的模式和多个液相相混合，形成多种液相的臭氧汽雾。图14的设计的特点：一流体的喷射压力只需要依赖气泵的气压就可以控制喷射距离和雾滴大小，同时雾滴中的臭氧浓度高，双液相或多液相可以同时或交替喷洒两种以上的溶液，如水，不同品种的表面活性剂的水溶液，等。这种设计架构基本可以归类于“高气水比”类型。适合于介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀医疗废物收集舱、介质阻挡放电(DBD)臭氧收集消毒柜、背负式介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀器、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀室内加湿系统、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀室内加湿装置、单兵野战臭氧器、介质阻挡放电(DBD)光源臭氧污水处理系统等产品的开发。

基本架构3的另一种衍射设计如图15所示。在图15中，A所指的矩形表示了一个冷冻空间(如一个冷冻库、一辆冷冻运输车的冷冻车厢，等)，图15中的其他图标的说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。在图15的设计的特点是针对0℃以下的环境中使用介质阻挡放电(DBD)臭氧进行消杀的场合。因为在0℃以下的环境中，介质阻挡放电(DBD)光源会因为温度过低而导致电极结霜，这样对电极放电是非常不利的。所以针对冷冻环境的臭氧消杀，介质阻挡放电(DBD)臭氧激发放电系统和喷洒系统必须置于冷冻环境之外，通过向冷冻环境输送臭氧气体，以及回流冷冻环境的低温空气，逐步增加冷冻环境中的臭氧浓度，而达到臭氧消杀的目的。需要特别交代的是，在循环冷冻环境的空气时，回流到臭氧激发设备的空气的温度很低，冷空气与外部的高温空气汇合就会迅速结霜或产生露水，这种过湿的空气直接进入介质阻挡放电(DBD)臭氧激发舱，显然是不利的。所以快速的提升来自于冷冻环境的空气，是需要解决的技术问题。图15的巧妙设计是将来自于冷冻环境的空气引入的分子筛制氧机出口氧气的冷却系统，然后再继续引进封闭式介质阻挡放电(DBD)臭氧激发舱的冷却系统，这样一方面起到冷却制氧机输出氧气温度和封闭式介质阻挡放电(DBD)臭氧激发舱散热的作用，同时也提升了来自于冷冻环境的温度，使其在进入封闭式介质阻挡放电(DBD)激发舱时不至于因为气温过低而在灯管壁上结霜。通过调节循环气流流量的大小，使来自于冷冻环境的循环空气，在制氧机和激发舱的冷却系统中升温，从而达到不会在激发舱内出现结霜的现象。注意图15的设计是没有液相的，这是因为在冷冻环境的臭氧喷洒，不能喷洒臭氧汽雾，如果喷洒臭氧汽雾就会出现雾霜，甚至会把喷嘴冻住，所以对于冷冻环境的介质阻挡放电(DBD)臭氧喷洒，只能喷洒臭氧混合气体，并进行臭氧气体与冷冻环境的空气循环，逐步提升冷冻环境中的臭氧浓度，从而实现臭氧消杀。图15的设计特别适合冷冻室(如食品冷冻库，等)、冷冻运输箱(如肉类冷冻运输车，等)的消杀。面对当前新冠肺炎的疫情特点，最新的报道是新冠肺炎病毒的发源地是来自于冷冻、冷藏的水产品。在冷冻环境下，一些细菌类有害微生物的活动受到抑制，但是却非常适合病毒类的有害微生物生存。冷冻环境不仅是低温，而且是高湿，这种情况将非常有利于臭氧的消杀作用得到充分的发挥。因为温度低，臭氧稳定维持时间持久，湿度高将提升臭氧的消杀能力，同时臭氧降解后不存在对食品的二次污染。所以针对当前疫情特点，可以肯定的说，图15的设计将会对疫情防控发挥突出的作用。

在图15设计的基础上，增加水相，就是一款适用于冷藏环境的介质阻挡放电(DBD)臭氧汽雾喷洒系统，如图16所示。在图16中，A所指的矩形表示了一个冷冻空间(如一个冷冻库、一辆冷冻运输车的冷冻车厢，等)，图16中的其他图标的说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。由图16与图15对比可见，明显的差异在于图16的设计有液相的介入。图16的设计特别适合食品蔬菜瓜果冷藏库和冷藏车的臭氧消杀。冷藏库的温度为0℃～10℃之间，目前冷藏室内存在高湿环境，这样容易滋生以霉菌为代表的导致蔬菜瓜果腐烂的有害微生物。如果降低冷藏室的湿度，就容易导致新鲜的蔬菜瓜果失水。臭氧适合在高湿度环境下发挥最大的消杀作用，所以在图15的基础上增加水相可以喷洒汽雾的图16设计，就可以在冷藏库和冷藏车内实现高湿度的臭氧消杀，这样由于有高湿度的存在，可以最大限度的防范新鲜蔬菜瓜果失水，提升保鲜程度，还可以有效的保护农民的新鲜蔬菜瓜果不至于失水折秤而遭受经济损失。用于食品储存保鲜的DBD方式臭氧消杀必须与制氧机配套，采用制氧机提供的高纯度氧气制备臭氧，降低氮氧化合物的生成量，也就降低了氮氧化合物对农副产品的酸性侵蚀。

由上述的应用实例可见，集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用一流体喷嘴时，其基础架构的技术特征是一流体的喷洒系统是由封闭式介质阻挡(DBD)臭氧激发舱、文丘里管、静态混合器、调压阀、一流体喷嘴组成，并且可以与气泵、水泵、分子筛制氧机、电磁阀以及水箱、水罐、自来水供应端口配套形成多种架构的介质阻挡放电(DBD)臭氧一流体汽雾喷洒架构，其中气泵可以是空压机、鼓风机、涡流风机等可以提供压力的供气源。

实施例2：集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用虹吸式二流体喷嘴时的设计的基本类型及其演变设计：

集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用虹吸式二流体喷嘴时，集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构的基本架构有四个：

集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用虹吸式二流体喷嘴时的基本架构1如图17所示。图17中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图17是一种高气水比类型，适合使用内混“水包气”二流体喷嘴，形成小雾滴的喷洒。优点是结构简单，缺点是由于没有配套制氧机，所以仅仅是空气中的21％左右的氧气难以形成较高浓度的臭氧气体，即便是通过串并联的方式增加封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱(介质阻挡放电(DBD)灯管)的数量，但是与增加制氧机相比较，臭氧的提升量仍然偏小。该架构适合介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀医疗废物收集舱、介质阻挡放电(DBD)臭氧收集消毒柜、背负式介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀器、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀室内加湿系统、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀室内加湿装置、介质阻挡放电(DBD)臭氧污水处理系统类产品的开发。

集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用虹吸式二流体喷嘴时的基本架构2如图18所示。图18中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图18是一种高气水比类型，适合使用内混“水包气”二流体喷嘴，形成小雾滴的喷洒。与图17所展示的基本架构比较，不仅增加了制氧机可以有效地实现高的臭氧浓度，同时增加了文丘里管，可以实现三种液相的选择喷洒。这种设计适合介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀医疗废物收集舱、介质阻挡放电(DBD)臭氧收集消毒柜、背负式介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀器、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀室内加湿系统、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀室内加湿装置、介质阻挡放电(DBD)光源臭氧污水处理系统类的产品开发。

集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用虹吸式二流体喷嘴时的基本架构3如图19所示。图19中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图19是一种低气水比类型，适合使用内混“水包气”二流体喷嘴，形成大雾滴的喷洒。结构简单，适合介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀车、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀洗手机、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀农副产品洗涤机类的产品开发。

集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用虹吸式二流体喷嘴时的基本架构4如图20所示。图20中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图20是一种低气水比类型，适合使用内混“水包气”二流体喷嘴。臭氧先通过一个文丘里管与一个水相形成高水压的臭氧水汽流，通过静态混合器进入二流体喷嘴的一个入口端。另一个液相通过虹吸式二流体喷嘴的虹吸端进入二流体喷嘴，与含有另一个水相的水汽流混合后一同被喷射出二流体喷嘴，形成含有两个液相的臭氧汽雾。其特点：可以形成低的气水比，雾滴大，两个水相可以分别是臭氧汽水相和表面活性剂水溶液。这种架构适合介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀车、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀洗手机、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀农副产品洗涤机等类型的产品开发。

图21是图20的一种衍伸设计，图21中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图21是一种低气水比类型，适合使用内混“水包气”二流体喷嘴。通过电磁阀的控制，可以增加一个以上的液相与水混合的喷洒；由于有制氧机，臭氧产量大。这种架构适合介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀车、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀洗手机、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀农副产品洗涤机类产品的开发。

由上述的举例可见，虹吸二流体的喷洒系统是由封闭式介质阻挡放电(DBD)臭氧激发舱、气体调压阀、虹吸内混“水包气”二流体喷嘴组成，并且可以与气泵、水泵、分子筛制氧机、电磁阀以及水箱、水罐、自来水供应端口配套形成多种架构的介质阻挡放电(DBD)臭氧虹吸二流体汽雾喷洒架构，其中气泵可以是空压机、鼓风机、涡流风机等可以提供压力的供气源。

实施例3：集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用非虹吸式二流体喷嘴时的基本类型及其演变设计。

集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用非虹吸式二流体喷嘴时，集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构的基本架构也有四个：

集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用非虹吸式二流体喷嘴时的基本架构1如图22所示。图22中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图22是高气水比类型，适合使用非虹吸内混“水包气”喷嘴或非虹吸外混“水包气”喷嘴。气相与液相分别进入二流体喷嘴，其特点是可以形成较小的雾滴。但是由于没有制氧机的组合，仅仅依赖介质阻挡放电(DBD)激发空气中21％的氧气，臭氧的浓度略偏低，其中会产生不菲的氮氧化合物，但是结构简单，价格便宜。这种架构适合介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀医疗废物收集舱、介质阻挡放电(DBD)臭氧收集消毒柜、背负式介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀器、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀室内加湿系统、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀室内加湿装置、单兵野战臭氧器、介质阻挡放电(DBD)臭氧污水处理系统等产品的开发。

图23是图22的衍伸设计，图23中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图23与图22相比较，应用了文丘里管和静态混合器以及增加了水泵，提升了液相的压力，可以形成高气水比与低气水比的转变，但是由于文丘里管的降压作用，整体液压和气压都会产生文丘里管的降压。这种架构应使用非虹吸内混“水包气”喷嘴或非虹吸外混“水包气”喷嘴。这种架构适合介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀车、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀洗手机、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀农副产品洗涤机等类产品的开发。

集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用非虹吸式二流体喷嘴时的基本架构2如图24所示。图24中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图24的设计是一种高气水比与低气水比之间相互转换的类型，这种架构应使用非虹吸内混“水包气”喷嘴或非虹吸外混“水包气”喷嘴。臭氧混合气体通过一个文丘里管与高压气流混合后形成高压臭氧气流后进入二流体喷嘴的一个端口。液相通过水泵形成由压力的液流进入二流体喷嘴两相流体都可以形成高的压力，从而可以使二流体喷嘴的喷射距离(幅距)较长，喷射的比较远，且可以根据需要分别调整气路的压力或调整液路的压力获得所需要的幅距或雾滴的粒径。这种架构适合介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀车、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀洗手机、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀农副产品洗涤机等类产品的开发。

图25是图24的衍伸设计，图25中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图25的设计是一种高气水比与低气水比之间相互转换的类型，这种架构应使用非虹吸内混“水包气”喷嘴或非虹吸外混“水包气”喷嘴。图25与图24相比较，通过在液相中使用了文丘里管多增加一种液相，这样就可以形成2种液相的交替喷洒，如臭氧汽雾与84消毒液汽雾的交替喷洒。这种架构适合介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀车、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀洗手机、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀农副产品洗涤机等类产品的开发。

集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用非虹吸式二流体喷嘴时的基本架构3如图26所示。图26中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图26的设计是一种低气水比的类型，适合用使用非虹吸内混“水包气”喷嘴或非虹吸外混“水包气”喷嘴。这种架构适合介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀车、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀洗手机、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀农副产品洗涤机类产品的开发。

集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用非虹吸式二流体喷嘴时的基本架构4如图27所示。图27中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图27的设计是一种高气水比与低气水比之间相互转换的类型，这种架构应使用非虹吸内混“水包气”喷嘴或非虹吸外混“水包气”喷嘴。臭氧气通过一个文丘里管与液相先混合成臭氧汽水的混合体系，并经过静态混合器进入二流体喷嘴的一个端口，有高气压的空气分别进入二流体喷嘴另一端，在二流体喷嘴混合后喷出形成的臭氧汽雾的雾滴中含有较高的臭氧浓度。同时两相都可以向二流体喷嘴提供较高的压力，所以可以获得较远的幅距(喷射距离)。其特点是，在进入二流体喷嘴前形成更高浓度和高水气压的臭氧气体，这种模式不需要改变流路，仅仅通过调节二流体两条流路的压力就可以方便地形成高气水比，或低气水比。这种架构适合介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀车、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀洗手机、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀农副产品洗涤机等类产品的开发。

图28是图27的衍伸设计，图28中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图28与图27相比较，增加了文丘里管的个数以及增加了电磁阀的旁路控制设计，其目的是在图28的基本架构上多引进了一个液相，形成双液相的喷洒体系。这种架构属于高气水比与低气水比之间可以调节类型，这种架构应使用非虹吸内混“水包气”喷嘴或非虹吸外混“水包气”喷嘴。这种架构适合介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀车、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀洗手机、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀农副产品洗涤机等类产品的开发。

图29是图28和图27的另外一种衍伸设计，图29中的图标说明，请参照前面的表2所述，此处就不再赘述。图29与图27、图28相比较，增加了文丘里管的个数，同时也增加了电磁阀旁路控制的个数，从而实现三种液相的交叉喷洒，例如实现臭氧水、84消毒液、75％酒精消毒液的交互喷洒。高气水比与低气水比之间相互转换的类型，这种架构应使用非虹吸内混“水包气”喷嘴或非虹吸外混“水包气”喷嘴。这种架构适合介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀车、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀洗手机、介质阻挡放电(DBD)臭氧消杀农副产品洗涤机等类产品的开发。

通过实施例三可见，集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用非虹吸式二流体喷嘴时，基本上都可以实现高气水比与低气水比比之间相互转换，所以这种可以实现高气水比与低气水比之间相互转换的架构也可以适用于需要高气水比的喷洒设备的开发，也适用于低气水比设备的开发。而在介质阻挡放电(DBD)臭氧喷洒消杀的设备开发中，在同一款设备中既需要大的汽雾粒径喷洒，也需要小的汽雾粒径喷洒的现象比较普遍，所以实施例三所列举的集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构在采用非虹吸式二流体喷嘴的基本架构后，其应用场合相对比较多。

由上述的举例可见，非虹吸二流体的喷洒系统是由封闭式介质阻挡放电(DBD)臭氧激发舱、气体调压阀、非虹吸二流体喷嘴组成，并且可以与气泵、水泵、分子筛制氧机、电磁阀以及水箱、水罐、自来水供应端口配套形成多种架构的介质阻挡放电(DBD)臭氧虹吸二流体汽雾喷洒架构，其中气泵可以是空压机、鼓风机、涡流风机等可以提供压力的供气源。其中非虹吸二流体喷嘴可以选择：非虹吸内混“水包气”喷嘴或非虹吸外混“水包气”喷嘴。

Claims (10)

1.集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构，其技术特征是集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构由封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱、流体喷嘴、气体调压阀、压力气源供给装置、气体过滤装置为必须部件构成，并可选择与水泵、文丘里管、液体压力调节阀、静态混合器、电磁阀、单向阀作为基本元器件构成集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构的臭氧喷洒系统的基础架构，用于对介质阻挡臭氧发生器所产生的臭氧进行臭氧混合气体、臭氧汽雾、臭氧水的喷洒。

2.根据权利要求1的集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构，其特征是封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱就是将介质阻挡放电组件放在一个两端有气孔的封闭金属容器中，孔的一端与可以提供一定压力的气源装备链接，另一端链接输送臭氧气流的管道，封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱在使用中应采用风冷散热或水冷散热，封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱在使用时可以采用多个串联使用和/或多个并联使用和/或多个串并联的组合使用模式。

3.根据权利要求1的集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构，其特征是集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构的压力气源供给装置是采用分子筛制氧机和/或空气泵和/或涡流风机和/或鼓风机和/或空压机，并且配套气体过滤装置；其中制氧机应选PSA分子筛制氧机或VPSA分子筛制氧机，所述气体过滤装置是气体微尘过滤器、和/或油水分离器、和或汽水分离器、有机物质过滤器、水分过滤器，其中有机物质过滤器首选活性炭柱和硅藻土柱，水分过滤器首选硅胶柱，所述PSA分子筛制氧机或VPSA分子筛制氧机的氧气输出端口应该加装气体冷却装置，气体冷却装置首选水冷方式，次选气冷方式。

4.根据权利要求1的集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构，其特征是喷嘴采用一流体喷嘴、或虹吸式二流体喷嘴、或非虹吸式二流体喷嘴，在采用虹吸式二流体喷嘴进行臭氧汽雾喷洒时，首选内部混合型的内气型型喷嘴，次选外部混合型的内气型型喷嘴或其他类型的二流体喷嘴，不选择“外部撞击型”喷嘴，在采用非虹吸式二流体喷嘴进行臭氧汽雾喷洒时，首选内部混合型的内气型喷嘴或外部混合型的内气型喷嘴，次选其他类型的二流体喷嘴，不选择外部撞击型喷嘴。

5.根据权利要求1的集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构，其特征是在采用一流体喷嘴时，其集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构是由封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱、压力气源供给装置、气体过滤装置、气体调压阀、文丘里管、静态混合器、一流体喷嘴作为必须部件，并且可选择与空气泵和/或水泵和/或分子筛制氧机和/或电磁阀和/或水箱和/或水罐和/或自来水供应端口为基本元器件构成臭氧喷洒系统的基础架构。

6.根据权利要求1的集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构，其特征是在采用虹吸二流体喷嘴时，其集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构是由封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱、压力气源供给装置、气体过滤装置、气体调压阀、虹吸二流体喷嘴、水罐作为必须部件，并且可以与气泵、水泵、分子筛制氧机、电磁阀以及水箱、水罐、自来水供应端口为基本元器件构成虹吸式二流体臭氧喷洒系统的基础架构。

7.根据权利要求1的集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构，其特征是在采用非虹吸二流体喷嘴时，其集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构是由封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱、压力气源供给装置、气体过滤装置、气体调压阀、虹吸二流体喷嘴作为必须部件，并且可以与气泵、水泵、分子筛制氧机、电磁阀以及水箱、水罐、自来水供应端口为基本元器件构成非虹吸式二流体臭氧臭氧喷洒系统的基础架构。

8.根据权利要求1的集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构，其特征是封闭式介质阻挡放电臭氧激发舱采用风冷散热或水冷散热。

9.根据权利要求1的集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构，其特征是通过调节介质阻挡的正负电极的脉冲电源的占空比的方法来控制介质阻挡放电电极的激发和停止，从而达到调整流经电极间的气流所产生臭氧的量，“占”和“空”的最小时间段应该≥1s。

10.根据权利要求1的集中传输式介质阻挡放电臭氧发生器的臭氧喷洒架构，其特征是将介质阻挡放电激发制备臭氧模式和氙准分子光源辐射制备臭氧模式合并使用同一个气源或水源形成一套臭氧现用现制装备。

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