一种杀菌消毒控制方法和设备

技术领域

本发明涉及空气净化及新一代信息技术领域，具体涉及一种杀菌消毒控制方法和设备。

背景技术

随着社会经济的快速发展，地球村的环境也付出了不同程度的代价，尤其是地球上的气体受到不同程度的污染，混入在气体中的污染包括但不限于如沙尘等大粒径的物质，如雾霾等小粒径的物质，如细菌、病毒等对生命体有害的物质，如影响人类化学工业控制活动的杂质等。对于地球上不同种类的受污染气体，包括但不限于具有以下不良影响：影响人类自身及其他动物生存的空气环境，影响人类生产生活的发展进步；因此对于地球上不同种类的受污染气体的净化处理，显得极其重要。

如医院、地铁站、公交车、高铁站等公共封闭大空间内，因人群较为集中，病毒和细菌易于滋生和传播，所以这些大空间内的空气质量保持优良状态，显得尤为重要，也为杀菌消毒技术提出了较高的技术效果要求。传统的杀菌消毒设备多为封闭独立运行，致使其所在空间内的实时空气质量数据，及自身故障与否的实时状态等，无法及时高效获知；可能会存在因杀菌消毒设备故障无法运行，导致设备所在空间的空气质量状态变差，且不为人知的情况发生；鉴于此，对杀菌消毒设备工作运行的智能化提出了新的要求。

相关技术涉及采用等离子体进行气体净化，如申请公布号为：CN112237647A；申请公布日为：2021年1月19日的中国发明专利申请，涉及一种消毒机器人，但其消毒效率的提高是依赖于：紫外消毒和等离子消毒共同起作用的，且并未公布任何关于等离子发生器本体的实现方案。

申请公布号为：CN112915249A；申请公布日为：2021年6月8日的中国发明专利申请，涉及一种等离子流环境消毒设备及其控制方法，公布了激光照射水体产生等离子流；首先不同脉冲的激光所具备的能量是不同，致使激光激发出的等离子体的能量也存在较大的差异，等离子体自身能量及其吸收到的激光能量的大小，直接影响等离子体的杀菌消毒效果；但该方案中并未涉及如何优化等离子体的杀菌消毒方案。其次，该专利的技术方案内容是将等离子体排放到开放的空气环境中，这就导致净化后的空气和受污染的空气进行了混合，换言之，仅仅降低和缓解了空气的受污染程度，并不能有效控制指定空间和区域内的空气净化效果。

发明内容

发明要解决的技术问题

针对以上技术问题，本发明提供了一种杀菌消毒控制方法和设备，它可以提高指定空间或区域中的等离子体杀菌消毒效果，且控制方法智能化，可提高空气质量，进一步的，可实时获知空气质量状态。

技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种杀菌消毒控制方法，包括：通信部将接收到的控制指令转发到控制部；控制部接收检测部检测到的检测数据，根据检测数据判断：若检测数据的参数值不在设定范围内时，控制气体经输入部进入处理部中；控制储液部向处理部中输送液体，将液体分布在处理部中；控制激光发生部向处理部中发射激光，以产生等离子体，与处理部中的气体互相作用，进行杀菌消毒；控制被处理后的气体，从处理部中经输出部输出；其中，检测数据至少包括空气质量。

可选的，若检测数据的参数值在设定范围内时，控制部控制驱动部按照设定速度和设定路径移动，改变输入部，输出部，处理部，储液部和激光发生部所在位置；直到控制部接收检测部检测到的检测数据，根据检测数据判断：若检测数据的参数值不在设定范围内时，控制部控制驱动部停止移动。

可选的，所述控制储液部向处理部中输送液体，将液体分布在处理部中，进一步为：控制储液部通过第一薄膜成型装置向处理部中输送液体，将液体以薄膜状分布在处理部中。

可选的，所述控制储液部向处理部中输送液体，将液体分布在处理部中，进一步为：控制储液部向处理部中输送液体，液体经处理部内的第二薄膜成型装置，将液体以薄膜状分布在处理部中。

可选的，还包括：检测部检测到的检测数据还包括位置数据，控制部将检测数据，以及控制部记录的所述输入部，输出部，处理部，储液部，激光发生部及驱动部的工作参数，和时间通过通信部上传至网络中。

可选的，所述控制被处理后的气体，从处理部中经输出部输出；进一步为：控制被处理后的气体，经压缩部和旋转部依次进行气体压缩及旋转，经输出部的喷嘴喷射输出。

可选的，所述检测数据还包括人流量；若空气质量参数值不在空气质量设定范围内，或人流量参数值不在人流量设定范围内，控制气体经输入部进入处理部中。

可选的，还包括：故障监测部监测输入部，输出部，处理部，储液部，激光发生部或驱动部的工作参数出现异常时，故障监测部反馈给控制部，控制部通过通信部将相应异常工作参数上传至网络中。

可选的，网络中的智能合约对位置数据、时间、检测数据、所述输入部，输出部，处理部，储液部，激光发生部或驱动部的工作参数进行分析，得出：在不同位置处，一段时间内的空气质量数据。

可选的，所述通信部将接收到的控制指令转发到控制部；进一步包括：终端或工作站通过网络向通信部发送控制指令。

一种杀菌消毒设备，包括输入部、输出部、处理部、储液部和激光发生部；其中，所述输入部和输出部均与处理部连通；所述储液部和处理部连通，用于将液体分布在处理部中；所述激光发生部与处理部连通，用于向处理部中发射激光，产生等离子体；所述处理部，用于为激光、气体、液体和等离子体的互相作用，及气体流通，提供空间。

可选的，沿重力方向所述储液部的出口位于处理部上方。

可选的，所述处理部和所述输入部连通处，与所述处理部和输出部连通处，互相远离。

可选的，所述储液部的出口为线形，或孔状。

可选的，所述激光发生部发射的激光光束直径为：0.1-1微米。

可选的，所述激光发生部发射的激光波长为：10.6微米、1.94微米或2.96微米。

可选的，所述激光的脉宽等级为ps至fs。

可选的，所述激光发生部的功率为80W以上。

可选的，所述储液部包括和处理部连通的第一薄膜成型装置。

可选的，所述处理部内设有第二薄膜成型装置。

可选的，还包括控制部，所述控制部与输入部、输出部、储液部和激光发生部均连接。

可选的，还包括检测部，所述检测部与控制部连接。

可选的，还包括通信部，所述通信部与控制部连接。

可选的，还包括依次连接的喷嘴、旋转部和压缩部；所述喷嘴与输出部连接，所述压缩部和处理部连接；所述压缩部与控制部连接。

可选的，所述输入部设有和处理部连通的抽风机，或所述输出部设有和处理部连通的抽风机，所述抽风机和控制部连接。

可选的，还包括驱动部，所述驱动部与控制部连接。

有益效果

在本发明的技术方案中，采用了包括优选激光波长，脉宽，功率和光束直径的激光，使得发射的激光作用于分布在处理部中的液体上，且处理部为气体的流通提供了空间；即在处理部中呈现可悬空的液体状态，如薄膜状的液体，激光对其激发来产生大量等离子体，等离子体进行杀菌消毒，具有如下优点：

（1）等离子体对处理部中包含有如病毒和细菌等杂质的气体进行净化，此外，根据对激光发生部参数的选择设定，激光可直接进行杀菌消毒；激光及其激发的等离子体均具有杀菌消毒的功效，从而提高指定空间或区域中的气体净化效果，优化杀菌消毒作用；

（2）处理部为激光、气体、液体和等离子体的互相作用，及气体和等离子体的流通，提供空间；可一定程度上缓解等离子体在处理部中分布的密度；在处理部中流动的气体，因等离子的杀菌消毒作用，会消耗等离子体的能量，从而削弱等离子体屏蔽效应，进而提高等离子体产生的效率和数量，从而增强杀菌消毒的效果；

（3）分布在处理部中的液体，以及处理部为激光、气体、液体和等离子体的互相作用，及气体和等离子体的流通，提供的空间；实现了液体进入处理部中，以可悬空的液体形态进行呈现的技术效果，如优选的薄膜状液体等；该可悬空的液体，起到了一定隔离作用，减少了激光和液体的热传递效率，使得激光能量更加集中在可悬空的液体上，从而更易击穿可悬空的液体，进而产生更多等离子体，从而增强杀菌消毒的效果；

（4）输入部和输出部均与处理部连通，特别是设置的抽风机实施方案，或设置的压缩部、旋转部和喷嘴的组合实施方案，均有利于气体的流通，使得激光持续激发可悬空的液体产生等离子体，削弱甚至消除因局部空间内高密度等离子体吸收激光热量而膨胀，阻碍激光入射到处理部所带来的等离子体屏蔽效应；

（5）提高等离子体产生的数量和效率，越多的等离子体，所带来的杀菌消毒效率和效果也会越好；可实现对指定空间或区域中气体净化作用，提高等离子体杀菌消毒效果；

（6）考虑到本发明设备应用场合的空间大小不同，智能化程度要求不同，可综合考虑每秒待处理的气体量设计本发明的设备功率大小，各部件结构排布关系及大小，和添加各类智能传感设备，进而满足大空间及智能化的应用需求。

附图说明

图1为本发明实施例提出的一种杀菌消毒设备的结构示意图。

图2为本发明实施例提出的一种杀菌消毒控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本发明要求保护的范围内。

实施例1

如图2所示，本实施例提出了一种杀菌消毒控制方法，包括：通信部将接收到的控制指令转发到控制部；控制部接收检测部检测到的检测数据，根据检测数据判断：若检测数据的参数值不在设定范围内时，控制气体经输入部进入处理部中；控制储液部向处理部中输送液体，将液体分布在处理部中；控制激光发生部向处理部中发射激光，以产生等离子体，与处理部中的气体互相作用，进行杀菌消毒；控制被处理后的气体，从处理部中经输出部输出；其中，检测数据至少包括空气质量。

通信部可以是无线的方式，如无线信号收发器，或者有线的方式，如网线等；实现和其他设备或终端的通信，控制指令也来自于终端或工作站的控制信号，控制指令用于启动或关闭控制部，或者为：控制部控制输入部，输出部，处理部，储液部，激光发生部或驱动部如何进行动作的指令。终端或工作站，可以是手持的，可移动的，也可以是固定的电脑，笔记本，手机，PAD或者和其他信号汇总的控制中心等。如本实施例的杀菌消毒控制方法应用于高铁站内空气的杀菌消毒，那么通信部和高铁站的总控制室信号连接，接收总控制室内发来的控制指令，反馈给控制部，控制控制部的开启和关闭等动作。通过这种方式可实现在线化控制，物联网化，信息化；方便实时监测空气质量，确保可控空间内的空气质量优良。

检测部可以为室内空气质量检测仪，检测室内空气质量，包括《GB/T 18883-2002室内空气质量标准》中表1记载的空气质量参数，如空气质量的物理性参数：温度、相对湿度、空气流速和新风量；化学性参数：可吸入颗粒物、二氧化碳等；生物性参数：菌落总数。空气质量的各参数的设定范围，可参照《GB/T 18883-2002室内空气质量标准》中表1记载标准值进行设定，提前存储于控制部的存储器上，以便比对判断。

控制部可以控制激光发生部发射的激光波长，能量，脉冲等工作参数数值，以调整到核实的参量，实现高效控制，起到优良的杀菌消毒效果，改善空气质量。控制部可以是如单片机、可编程控制器等具有数据计算、处理、接收和发送等功能的部件。

液体分布在处理部中的呈现方式，优选以可悬空的液体形式呈现于处理部中，如薄膜状等，此时激光发生部向处理部内的气体和可悬空的液体发射激光时，产生的等离子体多，且杀菌消毒效果好；被杀菌消毒后的气体，经输出部输出。储液部中提供的液体可以是水，也可以是含有一些物质成分的液体，这和本实施例提供的一种杀菌消毒设备的应用场合密切相关，在实际推广应用中，可根据需要进行选择储液部中提供的液体种类，不受本实施例列举所限。

本实施例的杀菌消毒方法，激光发生部产生的激光作用于处理部中的气体和可悬空的液体，激光击穿处理部中可悬空的液体，可削弱甚至消除等离子体屏蔽效应所带来的不良影响，从而提高了等离子体产生的数量和效率，进而提高了等离子体的杀菌消毒的效果；加之，激光自身具备杀菌消毒的效果，进而使得设备整体的杀菌消毒效果得到大幅度提升。

作为本实施例的可选实施方式，若检测数据的参数值在设定范围内时，控制部控制驱动部按照设定速度和设定路径移动，改变输入部，输出部，处理部，储液部和激光发生部所在位置；直到控制部接收检测部检测到的检测数据，根据检测数据判断：若检测数据的参数值不在设定范围内时，控制部控制驱动部停止移动。

驱动部用于承载输入部，输出部，处理部，储液部和激光发生部，当驱动部移动时，这些部件随之移动，以对空间内不同位置处的空气进行净化处理，利用新一代信息化技术，实现对空间内不同位置处的空气质量优化。在空间内某区域范围内，若设定为圆形的区域范围，半径设为R；检测部获得的检测数据反馈到控制部，及控制部判断出检测数据是否在设定范围内所花费的总时间设为T；那么，驱动部的设定速度的取值最好是小于R/T的数值；换言之，驱动部移动的速度不要过快，为检测部获取检测数据，及控制部判断检测数据预留时间，便于对空间内的不同位置处的空气进行净化，实现空间内空气的全面净化，优化空间内的空气质量。驱动部的设定路径，可以是直线型路径，曲线型路径等；检测部还包括摄像头、陀螺仪、GPS定位系统等部件，用于检测空间内的图像、视频数据及位置数据，方便控制部控制驱动部按照设定路径行进，提供必要指引。

通过控制驱动部，利用本实施例的控制方法，可快速对空间内的空气进行全面杀菌消毒，实现空气的净化作用，通过上述判断，可提高空间内空气的净化效果。

作为本实施例的可选实施方式，所述控制储液部向处理部中输送液体，将液体分布在处理部中，进一步为：控制储液部通过第一薄膜成型装置向处理部中输送液体，将液体以薄膜状分布在处理部中。

作为本实施例的可选实施方式，所述控制储液部向处理部中输送液体，将液体分布在处理部中，进一步为：控制储液部向处理部中输送液体，液体经处理部内的第二薄膜成型装置，将液体以薄膜状分布在处理部中。

上述方案中的薄膜状液体，可被激光高效激发出大量等离子体，可优选实施。此外，另一实施方案中，处理部中被处理后的气体，经输出部输出；进一步为：处理部中被处理后的气体，经压缩部和旋转部依次进行气体压缩及旋转，经喷嘴喷射输出；利用压缩部提供的气体增压功能，依靠旋转部的旋转喷射效果，增大洁净气体喷射的覆盖面和喷射的距离，可快速促进气体交换，高效进行杀菌消毒，以满足大空间，高人流量的应用需求。

作为本实施例的可选实施方式，检测部检测到的检测数据还包括位置数据，控制部将检测数据，以及控制部记录的所述输入部，输出部，处理部，储液部，激光发生部及驱动部的工作参数，和时间通过通信部上传至网络中。

储液部输送到处理部液体，使液体分布在处理部中，在处理部中呈现出可悬空的液体状态；激光发生部向处理部内的气体和可悬空的液体发射激光，优选薄膜状的液体，激发效能高，激发出的等离子体数量多，被杀菌消毒后的气体，经输出部输出。

经检测部、控制部，及控制部控制的设备中的其余部件，所实现的闭环控制方案，可实时适应环境变化，提供节能、高质且高效的杀菌消毒效用；将各部件工作参数上传网络，可供分析研究各部件自身的工作状态，及其所组成整体的工作状态，以便后期对各部件进行优化设计，实现更进一步的提升设备整体杀菌消毒效用的提升。为防止工作参数等各类数据意外丢失，可上传至可控的区块链网络系统中，利用区块链网络记录数据时的真实，及不可篡改的特性，实现对工作参数的记账功能；防止数据丢失。

作为一可选实施方案，所述控制被处理后的气体，从处理部中经输出部输出；进一步为：控制被处理后的气体，经压缩部和旋转部依次进行气体压缩及旋转，经输出部的喷嘴喷射输出。压缩部和旋转部均和控制部连接，受控制部控制，以对气体进行压缩，并经旋转部，气体可以较高速度，旋转喷出，加快空气流通交换，提高空气净化速度。具体实现上，压缩部和旋转部设于处理部上，或设于输出部上，可根据需要进行选择设置，不受本实施例列举所限。

作为一可选实施方案，所述检测数据还包括人流量；若空气质量参数值不在空气质量设定范围内，或人流量参数值不在人流量设定范围内，控制气体经输入部进入处理部中。

检测部反馈的路况可通过室内定位技术，和图像传感器，视频传感器协同检测实现；空气质量可通过检测部内的空气质量检测器检测实现，人流量可通过检测部中的热力学成像仪实现检测，控制部若发现相应路况上的空气质量差，或人流量高，将控制驱动部驱动杀菌消毒设备移动，对该路径上的空气进行净化。

作为一可选实施方案，还包括：故障监测部监测输入部，输出部，处理部，储液部，激光发生部或驱动部的工作参数出现异常时，故障监测部反馈给控制部，控制部通过通信部将相应异常工作参数上传至网络中。若出现故障，所述控制部根据故障监测部反馈的故障，通过通信部将故障上传至网络中。如故障监测部内设电量检测单元，碰撞单元等，当监测到输入部，输出部，处理部，储液部，激光发生部或驱动部中任一部件出现：低电量，或被碰撞倒等情况时，再比如，激光发射部自身的工作参数，如发射激光波长，工作电源，脉冲幅值等出现异常时等情况，均反馈至控制部，控制部通过通信部的通信功能，将故障上传至网络中，并发送至终端或控制站上，提醒管理人员进行维修和维护，实现故障报警功能。通过控制部的控制作用，与其他部件的配合，实现控制运行的闭环自动化控制和管理，进而达到智能化和自动化。

作为一可选实施方案，网络中的智能合约对位置数据，时间，检测数据，以及所述输入部，输出部，处理部，储液部，激光发生部或驱动部的工作参数进行分析，得出：在空间内不同位置处，一段时间内的空气质量数据，工作参数情况，进而判断异常与否的故障情况。区块链网络中可设置智能合约，如，智能合约对空间内不同位置处一段时间内的空气质量进行分析，如连续12小时内，高铁站内空气质量数据曲线，可通过高铁站对外的APP、公众号、网页等媒体方式展现给乘客，以为乘客提供安心贴心的服务。同时，该分析可与相关室内空气环境测验部门进行网络对接，或可选择定时反馈，接受相关部门的空气质量督察。

作为一可选实施方案，所述通信部将接收到的控制指令转发到控制部；进一步包括：终端或工作站通过网络向通信部发送控制指令。在任一实施方案中，若上述各实施方案的组合不存在矛盾冲突的前提下可进行任意组合，形成新的技术方案，均在本实施例的实施范围之内。

实施例2

结合附图1，本实施例提出了一种杀菌消毒设备，可执行实施例1中任一技术方案所述的一种杀菌消毒控制方法，包括输入部，输出部，处理部，储液部和激光发生部；其中，所述输入部和输出部均与处理部连通；所述储液部和处理部连通，用于将液体分布在处理部中；所述激光发生部与处理部连通，用于向处理部中发射激光，产生等离子体；所述处理部，用于为激光、气体、液体和等离子体的互相作用，及等离体和气体流通，提供空间。

储液部向处理部输送液体，将液体分布在处理部中，以使处理部内分布有可悬空的液体，优选的实施方式是，分布在处理部中的液体，以薄膜状态呈现于处理部中，激光发生部向薄膜状的液体发射激光，激发产生等离子体；激光、等离子体、气体和分布于处理部中的液体互相作用；等离子体对处理部的气体中包含的如病毒和细菌等进行杀菌消毒，此外，根据对激光发生部参数的选择设定，激光可直接进行杀菌消毒，而处理部提供的空间，可一定程度上缓解等离子体在处理部中的分布密度，可悬空的液体使得激光可轻易击穿液体产生等离子，再加之输入部和输出部均与处理部连通，进行气体的流通，可使得激光持续激发分布于处理部中的液体产生等离子体，削弱甚至消除，因局部空间内高密度等离子体吸收激光热量而膨胀，阻碍激光入射到处理部所带来的等离子体屏蔽效应；进而提高等离子体产生的数量和效率，越多的等离子体，所带来的杀菌消毒效率和效果也会越好。

将液体作为激光激发等离子体的靶材，是考虑到对如空气等气体的加湿作用，对于一些工业用气体，可能会对干燥度有特殊的要求，那么在本实施例的基础上，容易想到的是，根据需要，在输出部中加入除湿剂，或设置除湿部、干燥部等，如活性炭等起到干燥作用的方式进行除湿，以满足净化后的气体湿度的使用需要。此外，液体本身也具备含有大粒径杂质的气体的除尘功效，或可在输入部中设置过滤器，进行初步过滤，滤除部分气体中的杂质；与上述方案共同协调使用，进而更进一步增强本实施例设备的功能可扩展性。

在本实施例技术方案的基础上，可以想到的是，为确保设备的安全稳定可靠运行，输入部，输出部，处理部，储液部和激光发生部，还包括为各部件功能实现所具有的承载、支撑、保护和隔离等作用的壳体，以确保各部件功能的独立运行和互相连通或连接等作用。

本实施例的一种杀菌消毒设备中的输入部，用于通入待处理的气体，如可以是含有病毒和细菌、悬浮物等的受污染的空气，也可以是工业上含有杂质的气体，可根据本实施例所述的一种杀菌消毒设备应用场合的需要调整输入部输入的气体种类，不受本实施例列举所限，在此基础上，容易想到的是，输出部输出的是在处理部中处理过的洁净的相应种类的气体。根据进出处理部的气体流动的动力源的主动与被动性质的不同，可选择是否在输入部或输出部，设置如抽风机等动力元件，以使在本实施例的一种杀菌消毒设备中的气体流通处于可控状态，从而便于根据控制需求，合理设置气体的流通量、流通速率等参数，进而便于精准控制并提高本实施例技术方案所实现的高效用的杀菌消毒效果。

储液部中提供的液体可以是水，也可以是含有一些物质成分的液体，这和本实施例提供的一种杀菌消毒设备的应用场合密切相关，在实际推广应用中，可根据需要进行选择储液部中提供的液体种类，不受本实施例列举所限。

所述储液部和处理部连通，用于将液体分布在处理部中，以向处理部输送可悬空的液体，以使处理部中存在可悬空的液体；其中，可悬空的液体是在储液部输出的液体、液体所存在的空间和时间，共三种因素共同作用下产生的一种视觉效果；具体而言，可悬空的液体是指所述储液部输送到处理部中的液体，是以如薄膜状、瀑布、喷泉、水柱、水束、水雾，水汽等类似情况呈现的，可在一段时间内悬空于处理部的空间中。换言之，液体分布在处理部中的呈现状态可以为薄膜状、水柱状等；考虑到实施效果，本实施例中优选采用薄膜状的液体呈现方式。为实现上述可悬空的液体呈现效果，储液部包括有用于产生如薄膜状、瀑布、喷泉、水柱、水束、水雾等可悬空的液体效果的部件，如储液部的出口为线形，圆形，或分布有若干细小孔等，根据动力源的主动与被动性质的不同，可选择是否设置如水泵等动力元件，以使储液部的出口输送至处理部内的液体呈现如薄膜状、瀑布、喷泉、水柱、水束、水雾、水汽等可悬空的液体效果。处理部的空间大小，根据想要实现的杀菌消毒效果，设备中其他部件的设计，设备整体的功率，体积，气体流动空间，应用场合，安装位置等因素综合考虑进行设计规划，不受本实施例列举所限。

激光发生部向含有气体和分布有液体的处理部中发射激光，其中，激光发生部的激光发射口的数量，各个激光发射口发射的激光入射到处理部中的角度，激光的波长，光束直径，激光连续发射的功率等激光发生部自身的参数，可根据本实施例的设备中其他部件的设计需要，及设备想要实现的杀菌消毒效果，处理部的空间大小，设备整体的功率，体积，气体流动空间，应用场合，安装位置等因素综合考虑进行设计规划，不受本实施例列举所限。

激光发生部可根据设定的参数不同，激光发生部发射的激光包括但不限于具有以下技术效果：1、对处理部中分布的液体，如可悬空的液体，薄膜状的液体等进行击穿或激发，从而释放出等离子体，如激光发生部发射波长为10.6微米的激光，属于水的吸收光谱之一，采用1微米以下直径的激光光束，设定激光连续功率N=10W，入射到处理部，以获得极大的瞬间能量，从而高效激发可悬空的液体产生等离子体；2、激光可直接作用于处理部内气体中携带的病毒和细菌，如当激光发生部为YAG激光器，相应的发射波长为1.064微米，激光线宽小于1纳米时，可实现对病毒和细菌的破坏作用。

在等离子体释放的过程中会伴随三类物质：活性基团，高能电子和正离子，紫外线。活性基团较易与细菌和病毒上的蛋白质和核酸物质发生氧化，导致其凋零。高能电子与正离子有着击穿蚀刻效应，破坏细菌和病毒的颗粒。紫外线本身就具有杀菌功能。此外需要补充说明的是，等离子体消毒的原理还可包括：1）利用正离子和病毒体的负离子相结合的原理，可大幅度降低了病毒攻击细胞的能力。2）因水分子有包裹物质的特性，等离子体被水分子包裹形成等离子簇，比一般等离子体存活时间更久，且等离子簇吸收激光能量，加之，病毒和液体的相容性，因液体的存在，将会具有更持久有效的杀菌消毒效用。等离子体杀菌的原理还包括：等离子体本身携带高能量，此外，在等离子体的高能电子和正离子湮灭过程中，也会产生大量能量，从而破坏细菌包膜，杀死细胞核。再加上激光自身的杀菌消毒作用，共同对输入部输送到处理部的气体进行杀菌消毒，极大的提高了杀菌消毒的效率和效果。

因激光激发水产生等离子体时，存在等离子体屏蔽效应，且随作用光能量呈增强趋势。等离子体屏蔽效应是指，在高密度的高能电子出现后，由于等离子体吸收可见辐射比透明物质要强，所以等离子体会进一步强烈吸收激光能量，导致等离子体加热和膨胀，因此，等离子体的出现，在相当的程度上阻碍了进入的激光，这种现象即称为等离子体屏蔽效应。广义上，等离子体屏蔽包括激光的吸收、反射和散射，其结果造成了传输激光能量减少，或者激光传播方向的偏转，导致激光与液体等靶材的耦合效率大大降低，从而降低等离子体的产生量和产生效率，进而直接影响等离子体的杀菌消毒效率和效果。为此，本申请的发明人创造性的提出，将液体分布于处理部中，即以可悬空的液体呈现于处理部中，如薄膜状等形态，从空间上控制激光与液体作用后激发的等离子体密度高低，加上流通于处理部内的气体中含有的病毒和细菌，不断消耗掉等离子体本身及其互相作用所携带的能量，以及激光直接作用于病毒和细菌所消耗掉的能量，可削弱甚至消除高密度等离子体强烈吸收激光能量，导致等离子体加热和膨胀阻碍激光进入处理部内可悬空的液体中，所带来的等离子体屏蔽效应。

具体地，当储液部中的液体为水时，相比于体积较大的静态存储的水体，由于等离子体屏蔽效应，均会造成传输的激光能量减少，或者激光传播方向的偏转，导致激光与水体等靶材的耦合效率大大降低，进而阻碍等离子体的产生；而本申请实施例的发明人创造性的将水分布在处理部中，同时在处理部中为气体流通提供空间，以使水以可悬空的水的状态呈现在处理部中，如在处理部中的状态设计成水膜状，或薄膜状，或雾状，或水柱状等，且在等离子体所在的处理部中通入含有细菌和病毒及各类杂质的流动空气，新产生的等离子体，与流动空气中的细菌和病毒作用，等离子体能量被消耗，或部分等离子体互相中和而湮灭，进而使得随着时间的推移，结合处理部可悬空的水体的空间效应，等离子体在处理部内的密度、数量和能量维持动态平衡，缓解等离子体吸收激光能量后的加热和膨胀，进而缓解等离子体屏蔽效应，减少激光被吸收、反射和散射的发生，维持激光能量的动态平衡，从而提高激光与可悬空的水体的耦合效率，进而使等离体的产生数量、效率和能量维持在较高的效能范围内；从而实现更高效的杀菌消毒效果。

本实施例的设备可设置于指定空间，如卫生间，房间，精密仪器实验室，高铁站，地铁站，医院，地下室等通风口处，即在安装时，可嵌设于墙壁中，或突出于墙体表面等；具体应用时，可根据应用场合的需求进行灵活调整，不受本实施例列举所限；本实施例的设备还可为独立运行的设备放置于指定空间内，为确保设备的独立运行，还包括必要的电源等部件，以供正常运行使用。本实施例的设备可应用于工业气体处理中，以去除相应气体中的杂质，可配合储液部中液体种类的选择进行协同作用实现。

储液部可以是箱体，储液容器，或储液装置；也可以是外接进来的市政水管等；总之具备供给液体的功能，以便将液体分布于处理部中，以可悬空状，如薄膜状等形态，将液体呈现于处理部中，从而用于供激光激发或击穿，产生等离子体使用。

作为一可选的实施例，所述储液部包括和处理部连通的第一薄膜成型装置。所述第一薄膜成型装置的结构可以为平面状，或曲面状，或带有孔隙的板状，突出储液部位于储液部和处理部连通处，当储液部中的水经第一薄膜成型装置进入处理部中，因第一薄膜成型装置的平面状，或曲面状结构的引导作用，液体经过第一薄膜成型装置的平面状，或曲面状，或带有孔隙的板状的形态结构后，使得液体以薄膜状，呈现于处理部中。第一薄膜成型装置在储液部与处理部连通处分布有多个，以在处理部所在空间中呈现多个薄膜状的液体状态，从而便于激光激发产生大量等离子体，通过等离子体对气体进行高能效的杀菌消毒。

在另一可选实施例中，所述处理部内设有第二薄膜成型装置。所述第二薄膜成型装置，可以为设于处理部中的平面状，或曲面状，或带有孔隙的板状；液体从储液部进入处理后，通过平面状，或曲面状，或带有孔隙的板状的第二薄膜成型装置后，最终液体以薄膜状，呈现于处理部中。便于高能量的激光激发产生大量等离子体，进而实现高效率和高效果的杀菌消毒作用。

作为一可选实施方式，所述激光发生部发射的激光光束直径为：0.1-1微米；具体应用时，激光发生部可发射0.1微米、1微米、0.5微米等光束直径的激光，所述激光发生部发射的激光波长为：10.6微米、1.94微米或2.96微米。所述激光的脉宽等级为ps至fs，具体应用时，激光发生部发射皮秒（ps）或飞秒（fs）长度的短激光脉冲，激光的脉宽范围为：1ps至999fs，实际中，可以为1ps、100ps、1fs、500fs、999fs等在1ps与999fs之间的任意数值；所述激光发生部的功率为80W以上，具体应用时，可以为80W，82W等功率数值；根据具体应用需求进行选择。通过上述参数的设置，可发射高能量的激光，以便激发出大量的等离子体，满足大流量的气体处理需求；特别是在如高铁站，汽车站，火车站，医院等人流量大，且大空间的场合中，对于空气的快速高效能的净化处理，是非常迫切的；大空间内气体的杀菌消毒，除了和设备本申请的功率等级有关外，还与设备自身的气体净化能效高度相关，而本实施例的激光发生部可发射高能量的激光，进而可对处理部中分布的液体，激发出大量的等离子体，这些等离子体可快速对气体进行杀菌消毒，且因大量等离子体的存在，杀菌消毒效果极佳，可满足大空间中的空气净化的需求。

在一具体的实施例中，储液部中提供的液体为水，激光发生部设置的核心参数为：

激光波长=10.65微米；

激光连续输出功率N=10W；

激光光束直径小于1微米；

总气体流动率=333.2立方米/s；

等离子体的气体流群速=235m/s；

等离子体的平动速度=1876m/s；出口管道面积=0.033m

压缩气体每秒推出含等离子体的气体33立方米，其中等离子体浓度为1000亿/立方厘米，每秒内含离子数（正离子或者高能电子）M，M=33*10**6*10**11/立方厘米；=33*10**17（个）。

每克分子的任何气体含6*10*23个分子，这些离子包含克分子数。

实施例3

本实施例的一种杀菌消毒设备，可执行实施例1中任一技术方案所述的一种杀菌消毒控制方法，与实施例2的技术方案相比，还包括控制部，所述控制部与输入部、输出部、储液部和激光发生部均连接。

控制部用于控制激光发生部输出的激光参数值，以满足最大效率的激发等离子体的需求，从而提高杀菌消毒的效用，控制输入部、输出部和储液部的工作与否及工作状态，进而精准控制本实施例的设备整体的运行状态，从而最大化实现杀菌消毒的效率和效果；可有效控制指定空间和区域内的空气净化效果。控制部对上述部件进行控制，并通过通信部上传至网络中，实现本实施例设备的物联网化；此外，通过控制部，可对设备进行控制，实现智能化和自动化精准控制。

在一可选的实施方案中，还包括依次连接的喷嘴、旋转部和压缩部；所述喷嘴与输出部连接，所述压缩部和处理部连接；所述压缩部与控制部连接。压缩部对经处理部处理后的洁净气体进行压缩，压缩后的气体，经旋转部，最终通过喷嘴，旋转着喷射出去；压缩后的气体射程更远，利用旋转部的旋转作用，喷射出去的气体作用空间更大，可以快速高效的增进大容量的气体交换，满足大空间，大人流量场合的应用需求。

在另一可选实施方案中，所述输入部设有和处理部连通的抽风机，或所述输出部设有和处理部连通的抽风机，所述抽风机和控制部连接。设于输入部的抽风机可促进气体进出设备，加快且加速进入到处理部的气体量，且受到控制部的精准控制，特别是检测部检测到空气质量差，人流量高的情况出现时，控制部控制抽风机工作，控制工作的抽风机的数量，或从功率分级控制抽风机工作的效果，进而控制通过输入部进入到处理部中的气体量的大小，以及通过输入部进入到处理不中的气体流量大小，进而可快速自动化洁净空气质量差，人流量高场合中的空气，实现高速高效的杀菌消毒效果。

作为又一可选的实施方案，还包括驱动部，所述驱动部与控制部连接。驱动部用于驱动设备移动，特别是设备在空间中独立运行时，检测部利用自身的定位传感器，空气质量检测器，热力学成像仪等检测部件，将检测到的空气质量，人流量情况，及距离设备的路径情况反馈给控制部，控制部根据预设的程序，控制驱动部，驱动设备移动至空气质量差，或人流量高的场合或地点，对该处的空气进行洁净，实现自动巡航杀菌消毒的技术效果。

实施例4

本实施例的一种杀菌消毒设备，可执行实施例1中任一技术方案所述的一种杀菌消毒控制方法，与实施例2或3中的任一技术方案相比，可改进如下：沿重力方向所述储液部的出口位于处理部上方。受重力作用，储液部的出口的液体可直接以瀑布，水柱，水束，水雾，水膜，薄膜等状态呈现于处理部中，实现在处理部中设备工作时间内的可悬空的液体状态，从而便于激光作用于可悬空的液体进行激发或击穿，进而在不受等离子体屏蔽效应的影响下，产生更多的等离子体，从而使得等离子的杀菌消毒的效率和效果更好。

实施例5

本实施例的一种杀菌消毒设备，可执行实施例1中任一技术方案所述的一种杀菌消毒控制方法，与实施例2-4中的任一技术方案相比，可改进如下：所述处理部和所述输入部连通处，与所述处理部和输出部连通处，互相远离。

当输入部或输出部，采用被动方式进行气体的疏通时，如不设置任何动力元件，进行气体的输入和输出，仅依靠气体自身动力学特性进行流通，通过本实施例的限定方案，可使得气体在处理部中停留的时间久，进而可被充分的进行杀菌消毒。

当输入部或输出部，采用主动方式进行气体的疏通时，如设置动力元件抽风机等，进行气体的输入和输出，通过本实施例的限定方案，可确保输出部输出的气体，是经过处理的洁净气体；而不会因输入部和输出部在处理部上的连通位置较近，导致出现，将未经杀菌消毒的气体输送出去的情况发生，从而影响输出的洁净气体的质量。

实施例6

本实施例的一种杀菌消毒设备，可执行实施例1中任一技术方案所述的一种杀菌消毒控制方法，与实施例2-5中的任一技术方案相比，可改进如下：所述储液部的出口为线形，或孔状。

出口的数量不受限制，可根据设备自身及应用需要进行选择设计，不受本实施例列举所限。当出口为线形时，可为直线形或曲线形或圆弧形等，且可设置多条，以使出口输出的液体在处理部中以瀑布状态展开，在设备运行时间段内，以可悬空的液体呈现于处理部中，供激光发生部充分且高效率击穿或激发等离子体用，从而产生大量的等离子体，以进行高效用的杀菌消毒。

当出口为孔状时，可为孔径尺寸较大的孔，也可为孔径尺寸细小的孔，孔的形状不受限制，如三角形，圆形等，可根据加工制造的性价比等因素综合考虑进行选择设置，当设置为孔径尺寸较大的孔时，容易想到的是，液体将以较大的柱状呈现于空气处理部中，实现可悬空的液体效果；当设置为孔径尺寸细小的孔时，容易想到的是，较细小的柱状，或者雾气状呈现于空气处理部中，实现可悬空的液体效果；进而供激光发生部充分且高效率击穿或激发等离子体用，从而产生大量的等离子体，以进行高效用的杀菌消毒。

实施例7

本实施例的一种杀菌消毒设备，可执行实施例1中任一技术方案所述的一种杀菌消毒控制方法，与实施例2-6中的任一技术方案相比，所述储液部包括雾气发生装置，所述雾气发生装置与储液部的出口连通。

雾气发生装置将储液部内的液体进行雾化，形成水雾状的液体，通过出口进入到处理部中，充满整个处理部，雾化的液体在处理部中可实现可悬空的液体效果；在激光能量相同的情况下，相比于击穿或激发薄膜状，瀑布状、水柱状等形态的可悬空的液体，因雾化的液体质量轻，尺寸小的缘故，激光更易击穿或激发水雾状的液体，从而快速，高效率的产生更多的等离子体，进而更加有利于提高杀菌消毒的技术效果。

实施例8

本实施例的一种杀菌消毒设备，可执行实施例1中任一技术方案所述的一种杀菌消毒控制方法，与实施例2-7中的任一技术方案相比，还包括检测部，所述检测部与控制部连接。

检测部用于检测本实施例的一种杀菌消毒设备应用场合的人流量，空气质量，空气含氧量，空气中的细菌病毒含量，气体中的杂质含量等。为实现上述参数的检测功能，可以想到的是，检测部包括但不限于具有设置在设备上的热成像仪，湿度计，空气含氧量检测单元，空气质量检测单元，细菌病毒检测单元，气体检测单元等。检测部将检测到的上述参数反馈给控制部，控制部进行处理判断后，控制本实施例设备工作与否及其工作模式；如控制参与运行的激光发生部，储液部呈现于处理部的可悬空的液体量多少，以及输入部和输出部参与工作的数量多少，便于控制设备整体的工作状态，可实时调整设备的工作状态；进而自动化适应不同的工作环境需求，从而实现对指定空间范围或区域内气体的快速高效的杀菌消毒。

实施例9

本实施例的一种杀菌消毒设备，可执行实施例1中任一技术方案所述的一种杀菌消毒控制方法，与实施例2-8中的任一技术方案相比，还包括通信部，所述通信部与控制部连接。

通信部用于本实施例的设备与其他如电脑、手机、PAD、服务器等终端的通信和联网；终端可通过通信部向控制部发送控制指令，进而可人为控制设备工作与否，工作状态。通信部的联网功能，可将本实施例设备运行过程中的各种参数数据上传到云端保存起来，以便于设备后期的优化设计和制造等，同时可践行物联网中所提倡的“万物互联”模式，以及区块链网络中所提倡的“万物上链”的概念。具体实现时，通信部可以为无线信号收发模块，或有线信号连接接口等。

可以想到的是，本实施例的设备还包括用于人机交互的I/O模块，所述I/O模块和控制部连接，I/O模块可以为录音模块，视频采集模块，图像采集模块，触摸屏等，用于对本实施例的设备在本地进行输入和输出的控制，方便在本地进行人机对话，特别是方便处理因设备自身故障所带来的紧急情况，便于及时断开设备工作的电源，确保设备运行安全可靠稳定。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。