CN103418257B - 家用快速制备臭氧水的气液传递装置及臭氧水制备器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种家用快速制备臭氧水的气液传递装置及其臭氧水制备器，该气液传递装置，包括呈倒伞型的离心式气液混合件、驱动离心式气液混合件快速旋转的旋转动力件，旋转动力件通过转轴连接离心式气液混合件；离心式气液混合件搅动水快速流动将臭氧气体拖带进入水中产生气泡；离心式气液混合件包括微细化气泡的多个分割筋。倒伞型的离心式气液混合件旋转时，形成负压吸附的效果，将臭氧气体吸附进倒伞内，水快速流动产生的紊流将臭氧气体拖带进入水中，提升了臭氧气体进入水中的速度，进入水中的臭氧气泡遇到分割筋，被多个分割筋进一步微细化形成微小的臭氧气泡，提升了臭氧与水的接触面积，进而提升了溶解效率。

Description

家用快速制备臭氧水的气液传递装置及臭氧水制备器

技术领域

本发明涉及臭氧水制备技术领域，尤其涉及一种家用快速制备臭氧水的气液传递装置及其臭氧水制备器。

背景技术

臭氧既能够杀菌，又能够去除农药等化学有害物质，同时也能够去除水中的氯，并且臭氧溶解在水中形成臭氧水，杀菌消毒后，臭氧会自行分解，不会残留。因此，臭氧水被较为广泛的推广应用。

然而，如何快速获取稳定的臭氧水却是目前行业面临的一大难题。

现有技术中主要采取微孔气曝石技术，气曝石置于水中，将臭氧气体通过微孔气曝石，形成较多臭氧小气泡，臭氧小气泡加大了与水的接触面积，来提高臭氧溶解的效率，但是该微孔气曝石长期使用后，易凝结水垢，堵塞微孔，而无法产生气泡，甚至会造成管路压力，而发生危险，并且气曝石安装时也易破损，若安装不好，会导致臭氧气体进入微孔气曝石时分配不均，进而影响气泡的大小，影响臭氧水制得效果。除此以外，臭氧小气泡在水中受到浮力会溢出水面，进而污染周围的环境。

另外，在工业中出现了旋混式曝气装置，这种曝气装置主要为搅拌作用，在水气接触的表面进行低速搅拌，以实现混合，但是由于仅在表面混合，效率较低，无法满足家庭使用的快节奏生活需求，后期工业上出现了结合多孔（或微孔）的曝气头或布气头使用，通过曝气头或布气头向水中注入气体后再由旋混式曝气装置进行低速搅拌混合， 改进后，曝气效率上虽然提升，但结构复杂，增加了多孔（或微孔）的曝气头或布气头，成本较高，并且多孔（或微孔）的曝气头或布气头置于水中，长期使用后，易凝结水垢，发生堵塞危险，不利于家庭使用。

发明内容     

有鉴于此，有必要提供一种安全可靠的家用快速制备臭氧水的气液传递装置及其臭氧水制备器。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种家用快速制备臭氧水的气液传递装置，包括呈倒伞型的离心式气液混合件、驱动离心式气液混合件快速旋转的旋转动力件，旋转动力件通过转轴连接离心式气液混合件；离心式气液混合件搅动水快速流动将臭氧气体拖带进入水中产生气泡；离心式气液混合件包括多个微细化气泡的分割筋。

所述分割筋上设有切割刃。

所述分割筋相互交错连接形成至少一层分割网。

所述离心式气液混合件还包括支撑件，分割网安装在支撑件上。

所述支撑件包括热压凸柱，分割网通过热压凸柱安装在支撑件上。

所述旋转动力件为电机，该电机驱动离心式气液混合件的转速为500~5000 转/分钟。

所述分割网的网孔的面积为0.01~10平方厘米。

所述网孔为菱形。

所述呈倒伞型的离心式气液混合件的伞内锥度为15~175度。

一种臭氧水制备器，包括盛水容器、臭氧供给装置、家用快速制备臭氧水的气液传递装置，臭氧供给装置向盛水容器内供给臭氧，倒伞型离心式气液混合件伸入水中，臭氧经倒伞型离心式气液混合件在水中循环溶解制得臭氧水。

本发明的有益效果是：

本发明所述家用快速制备臭氧水的气液传递装置，包括呈倒伞型的离心式气液混合件、驱动离心式气液混合件快速旋转的旋转动力件，旋转动力件通过转轴连接离心式气液混合件；离心式气液混合件搅动水快速流动将臭氧气体拖带进入水中产生气泡；离心式气液混合件包括多个微细化气泡的分割筋。倒伞型的离心式气液混合件旋转时，形成负压吸附的效果，将臭氧气体吸附进倒伞内，水快速流动产生的紊流将臭氧气体拖带进入水中，提升了臭氧气体进入水中的速度，且保证臭氧气体在水中的均匀性，进入水中的臭氧气泡遇到分割筋，被多个分割筋进一步微细化形成微小的臭氧气泡，提升了臭氧与水的接触面积，进而提升了溶解效率。

本发明所述分割筋上设有切割刃。进一步加强了微细化气泡的效率。

本发明所述分割筋相互交错连接形成分割网。当水流经分割网的网孔时，混合在水中的臭氧气泡遇到分割筋及切割刃，被切割微细化，如果多次循环后，臭氧气泡变得更加微小，与水的溶解面积近一步加大，保证了溶解效率。并且，分割筋相互交错连接后形成分割网，其作为网状的整体结构更易安装，保证了其可生产制造性。

本发明所述离心式气液混合件还包括支撑件，分割网安装在支撑件上。支撑件可以对分割网起到安装固定防止变形的作用，还可以加强水流搅动的效果。

进一步地，所述支撑件包括热压凸柱，分割网通过热压凸柱安装在支撑件上。此种安装结构较为简单，降低生产成本。

本发明所述旋转动力件为电机，该电机驱动离心式气液混合件的转速为500~5000 转/分钟。若该转速低于500转/分钟，则驱动水流形成紊流的速度较慢，拖带臭氧的效率低；若该转速高于5000转/分钟，水受到的离心力太大，紊流效果不好，且易飞溅。

本发明所述分割网的网孔的面积为0.01~10平方厘米。若该网孔面积大于10平方厘米，则驱动水流形成紊流的速度较慢，拖带臭氧的效率低；若该面积小于0.01平方厘米，则气体通过网孔的速度较慢，导致紊流拖带的臭氧量减少，也会降低臭氧溶解效率。进一步的，所述网孔为菱形。由于菱形的网孔存在夹角较小的两个角，分割筋在夹角较小处易于微细化臭氧气泡。

本发明所述呈倒伞型的离心式气液混合件的伞内锥度a为15~175度。若该伞内锥度a小于15度，则离心式气液混合件对水的搅动力较小，无法形成面积较大的紊流，不利于臭氧进入水中；若该锥度a大于175度，则在伞内无法形成负压吸附的效果，臭氧进入水中的效率较低，且水的上下流动的效果减弱。

除此以外，本发明所述的臭氧水制备器，由于包括了上述的气液传递装置，大大提高了臭氧的制备效率，节约了能源，解决了人们快速获取稳定的臭氧水的需求。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明气液传递装置第一实施方式的结构示意图；

图2是图1的A-A剖面示意图；

图3是图1的仰视图；

图4是图1的分割筋结构示意图；

图5是本发明气液传递装置第二实施方式的结构示意图；

图6是本发明气液传递装置第三实施方式的结构示意图；

图7是图6的仰视图。

图8是本发明臭氧水制备器一种实施方式的结构示意图；

图9是本发明臭氧水制备器另外一种实施方式的结构示意图。

图中部件名称对应的标号如下：

10、气液传递装置；11、离心式气液混合件；111、分割网；112、分割筋；113、网孔；114、切割刃；12、旋转动力件； 20、气液传递装置；21、支撑件；22、热压凸柱；30、气液传递装置；31、分割网；32、分割筋；40、臭氧水制备器；41、盛水容器；42、臭氧供给装置；43、臭氧发生器；44、气泵；45、输送管；50、臭氧水制备器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步地详述：

实施方式一：

请参阅图1所示，本发明家用快速制备臭氧水的气液传递装置的第一实施方式，所述气液传递装置10，包括呈倒伞型的离心式气液混合件11、驱动离心式气液混合件11快速旋转的旋转动力件12。旋转动力件12通过转轴连接离心式气液混合件11；离心式气液混合件11搅动水快速流动产生紊流将臭氧气体拖带进入水中产生气泡；离心式气液混合件11包括微细化气泡的多个分割筋112。

请参阅图2，所述呈倒伞型的离心式气液混合件11的伞内锥度a为15~175度。若该伞内锥度a小于15度，则离心式气液混合件11对水的搅动力较小，无法形成面积较大的紊流，不利于臭氧进入水中；若该锥度a大于175度，则在伞内形成负压吸附的效果较差，欺负臭氧的能力较弱，臭氧进入水中的效率较低，且水的上下流动的效果减弱，循环效果也变差。本实施方式中，为克服上述问题，设定倒伞内锥度a为120度。

请一并参阅图3及图4，所述分割筋112相互交错连接形成分割网111，分割筋112上设有切割刃114。分割网111围成倒伞型的离心式气液混合件11，当离心式气液混合件11旋转时，分割筋112搅动水快速流动产生紊流，水受到倒伞的离心作用，使得倒伞内形成负压吸附的效果，将臭氧气体吸进倒伞内，紊流将倒伞内的臭氧拖带进入水中产生气泡，臭氧气泡受到切割刃114的微细化作用形成更小的臭氧气泡，小臭氧气泡在水中循环溶解。本发明中由分割筋112交错连接形成的分割网111至少一层，本实施方式中所述分割网111为三层，并且三层分割网111的网孔113相互交错，如此，臭氧气泡经过网孔113时，加强了气泡受到分割筋112上切割刃114的切割作用，进一步提升了臭氧气泡微细化的速度，提升效率。当然，三层分割网之间也可以设有间隙，间隙进一步加强臭氧气泡与分割筋112的接触面积，进而提升微细化效率。

所述分割网111的网孔113为菱形，菱形网孔113具有夹角较小的两个角，分割筋112在夹角较小处易于微细化臭氧气泡。该网孔113的面积为0.01~10平方厘米。若该网孔面积大于10平方厘米，则驱动水流形成紊流的速度较慢，拖带臭氧的效率低；若该面积小于0.01平方厘米，则臭氧气体通过网孔113的量较小，导致紊流拖带的臭氧量减少，也会降低臭氧溶解效率。本实施方式中，为避免上述问题，设定该分割网111的网孔113面积为0.8平方厘米。

所述旋转动力件12为电机，该电机驱动离心式气液混合件11的转速为500~5000 转/分钟。若该转速低于500转/分钟，则驱动水流形成紊流的速度较慢，拖带臭氧的效率低；若该转速高于5000转/分钟，水受到的离心力太大，紊流效果不好，且易飞溅。本实施方式中，考虑以上问题，设定该电机驱动离心式气液混合件11的转速为800~2000转/分钟，最佳转速为1500转/分钟。

本发明所述家用快速制备臭氧水的气液传递装置10的工作原理是：提供一盛有水的容器，将呈倒伞型的离心式气液混合件11伸入水面下，将臭氧气体通入容器内，启动旋转动力件12；旋转动力件12驱动离心式气液混合件11旋转，容器内的水受到旋转离心作用，向容器边缘流动，使得倒伞内形成负压，负压将臭氧气体吸进倒伞内，同时，水流受到倒伞伞面导流效应的影响，形成上下流动的混合，如此离心水流和上下运动的水流构成了围绕倒伞的紊流，将吸附进倒伞内的臭氧拖带进入水中，形成臭氧气泡；紊流中的臭氧气泡，在流动中受到分割网111的多个分割筋112及切割刃114的作用，逐渐微细化，形成微小的臭氧气泡，微小的臭氧气泡在紊流中流动循环溶解，制得臭氧水。另外，上下运动的水流，使得臭氧气泡不易溢出水面，保证了水中臭氧的浓度，即使有部分较大的气泡溢出水面，溢出的臭氧也会被倒伞内的负压再次吸附进入水中参与循环，进而又提高了臭氧的利用率，节约了能源。

本发明所述呈倒伞型的离心式气液混合件11由分割网111围成，在旋转时，倒伞的伞内形成负压吸取臭氧，同时形成紊流，将臭氧拖带进入水中，形成臭氧气泡，经过分割网111上的相互交错的多个分割筋112及切割刃114，形成更加微小的臭氧气泡，在水中循环溶解快速制得稳定的臭氧水。一方面微小的臭氧气泡受水流的作用，不易溢出水面，加大了水与臭氧的接触面积的同时延长了臭氧在水中的时间，进而加大其溶解效率；另外一方面，即使部分加大的臭氧气泡溢出水面，水面上的臭氧也会再次被倒伞内的负压吸附进入水中，提升了臭氧的利用率，同时减少了尾气，节约能源。

可以理解，本发明所述家用快速制备臭氧水的气液传递装置10为安全起见还可以结合臭氧尾气吸收分解装置使用。

可以理解，本发明所述家用快速制备臭氧水的气液传递装置10为提升制得臭氧水的氧化性也可以结合臭氧催化（如紫外灯）使用。

可以理解，本发明所述家用快速制备臭氧水的气液传递装置10也可以应用在医学消毒领域制备臭氧水。

可以理解，本发明所述分割网的网孔的大小可以均匀分布，也可以不均匀分布或不规则分布。

可以理解，所述分割网可以是抗氧化金属网或非金属网。

可以理解，所述旋转动力件也可以是手柄式人工驱动或齿轮磁条驱动。

可以理解，所述分割网的网孔也可以是圆形或正方形。那么这种非本发明本质的变化，也在本发明保护范围之内。

实施方式二：

请参阅图5所示的本发明家用快速制备臭氧水的气液传递装置的第二实施方式，所述家用快速制备臭氧水的气液传递装置20与家用快速制备臭氧水的气液传递装置10的区别在于：所述离心式气液混合件11还包括支撑件21，分割网111安装在支撑件21上。

所述支撑件21上设有热压凸柱22，分割网111的上沿设有安装孔，分割网111通过安装孔套设在热压凸柱22上，以使分割网111安装在支撑件上。该支撑件21为倒伞型支撑板，支撑板上开设有吸气口（图未视）。

本发明通过支撑件21可以对分割网111起到安装固定防止变形的作用，还可以加强水流搅动的效果。

可以理解，所述支撑件与分割网也可以一体设置。

可以理解，所述支撑件也可以是加强筋。那么这种非本发明本质的变化，也在本发明保护范围之内。

本实施方式中，其余结构和有益效果均与第一实施方式一致，这里不再一一赘述。

实施方式三：

请参阅图6及图7所示的本发明家用快速制备臭氧水的气液传递装置的第三实施方式，所述家用快速制备臭氧水的气液传递装置30的倒伞型离心式气液混合件11包括分割网31及微细化气泡的多个分割筋32，分割筋32上设有切割刃。分割筋32交错分布在分割网31上。

可以理解，所述分割筋可以设置在伞面上也可以设置在分割网内。

可以理解，所述分隔筋也可以是可拆卸的安装在分割网上。

可以理解，所述分隔筋上也可以设置多分割孔，以加强微细化气泡的效果。那么这种非本发明本质的变化，也在本发明保护范围之内。

本实施方式中，其余结构和有益效果均与第一实施方式一致，这里不再一一赘述。

实施方式四：

请参阅图8所示的本发明臭氧水制备器一种实施方式的结构示意图，所述臭氧水制备器40，包括盛水容器41、臭氧供给装置42、家用快速制备臭氧水的气液传递装置10。臭氧供给装置42向盛水容器41内供给臭氧，倒伞型离心式气液混合件11伸入水中，臭氧经倒伞型离心式气液混合件11在水中循环溶解制得臭氧水。

所述臭氧供给装置42包括臭氧发生器43及气泵44，气泵44向臭氧发生器43供给空气或氧气，臭氧发生器43电解产生臭氧，通过输送管45向盛水容器41内输送臭氧，该输送管45输送臭氧的供气口朝向倒伞型离心式气液混合件11的倒伞内，如此，臭氧发生器43产生的臭氧可直接进入倒伞内，减少了负压吸附的路径，提升了臭氧由紊流拖带进入水中的速度。

本发明由于采用了上述实施方式中的的气液传递装置，大大提高了臭氧的制备效率，节约了能源，解决了人们快速获取稳定的臭氧水的需求。

可以理解，所述输送管输送臭氧的供气口也可以直接位于水面上方或伸入液面下。

可以理解，所述家用快速制备臭氧水的气液传递装置也可以是实施方式二或实施方式三中的结构。

可以理解，所述盛水容器也可以是密闭容器，臭氧供给装置向密闭的盛水容器内供给臭氧。

可以理解，所述臭氧供给装置也可以直接供给臭氧气体。

可以理解，所述臭氧产生器上还设有散热结构，避免温度够高，臭氧产生效率低。

可以理解，所述家用快速制备臭氧水的气液传递装置的旋转动力件可以位于盛水容器上方或底部或侧部。那么这种非本发明本质的变化，也在本发明保护范围之内。

实施方式五：

请参阅图9所示的本发明臭氧水制备器另外一种实施方式的结构示意图，所述臭氧水制备器50与臭氧水制备器40的区别在于：所述输送管45输送臭氧的供气口位于盛水容器41的底部。

如此，臭氧发生器43产生的臭氧经输送管45直接输送到盛水容器41的底部，即可产生臭氧气泡，参与循环溶解，未溶解的大臭氧气泡，溢出水面后，再经倒伞型离心式气液混合件11由紊流拖带进入水中，进一步地提升了臭氧进入水中的速度，进而提升溶解效率。

可以理解，所述位于盛水容器41底部的输送管45输送臭氧的供气口也可以与曝气石配合使用，或增设方式水回流的单向阀。那么这种非本发明本质的变化，也在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种家用快速制备臭氧水的气液传递装置，其特征在于：包括呈倒伞型的离心式气液混合件、驱动离心式气液混合件快速旋转的旋转动力件，旋转动力件通过转轴连接离心式气液混合件；离心式气液混合件搅动水快速流动将臭氧气体拖带进入水中产生气泡；离心式气液混合件包括多个微细化气泡的分割筋；所述分割筋相互交错连接形成至少一层分割网。

2.如权利要求1所述的家用快速制备臭氧水的气液传递装置，其特征在于：所述分割筋上设有切割刃。

3.如权利要求1或2所述的家用快速制备臭氧水的气液传递装置，其特征在于：所述离心式气液混合件还包括支撑件，分割网安装在支撑件上。

4.如权利要求3所述的家用快速制备臭氧水的气液传递装置，其特征在于：所述支撑件包括热压凸柱，分割网通过热压凸柱安装在支撑件上。

5.如权利要求3所述的家用快速制备臭氧水的气液传递装置，其特征在于：所述旋转动力件为电机，该电机驱动离心式气液混合件的转速为500～5000转/分钟。

6.如权利要求5所述的家用快速制备臭氧水的气液传递装置，其特征在于：所述分割网的网孔的面积为0.01～10平方厘米。

7.如权利要求6所述的家用快速制备臭氧水的气液传递装置，其特征在于：所述分割网的网孔为菱形。

8.如权利要求6或7所述的家用快速制备臭氧水的气液传递装置，其特征在于：所述呈倒伞型的离心式气液混合件的伞内锥度为15～175度。

9.一种臭氧水制备器，其特征在于：包括盛水容器、臭氧供给装置、权利要求1至8任意一项所述的家用快速制备臭氧水的气液传递装置，臭氧供给装置向盛水容器内供给臭氧，倒伞型离心式气液混合件伸入水中，臭氧经倒伞型离心式气液混合件在水中循环溶解制得臭氧水。