CN106115863A - 一种连续式生活用消毒保健水的制备装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连续式生活用消毒保健水的制备装置及其控制方法，具体地讲，它通过连续产生具有臭氧(O3)消毒杀菌降解作用或等离子(负离子、富氢水)消毒杀菌降解作用的生活用消毒保健水，将其用作清洗用从而使使用者在清洗蔬菜、水果、餐具的同时对蔬菜、水果、餐具进行消毒、杀菌、降解农药残留的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种连续式生活用消毒保健水的制备装置及其控制方法，具体地讲，它通过连续产生具有臭氧(O3)消毒杀菌降解作用或等离子消毒杀菌降解作用或水触媒产的羟基自由基的强氧化作用的生活用消毒保健水，将其用作清洗用从而使使用者在清洗蔬菜、水果、餐具的同时对蔬菜、水果、餐具进行消毒、杀菌、降解农药残留的目的。
背景技术
随着国家食品安全战略规划的逐步全面实施，人们对健康要求的逐步提高，对蔬菜、水果、餐具消毒、杀菌、降解农药残留越来越受到重视，为方便人们对蔬菜、水果、餐具的消毒、杀菌；为此，本申请发明了一种连续式生活用消毒保健水的制备装置，其主要功能和作用就是方便人们在清洗果蔬、餐具的同时对果蔬、餐具进行消毒、杀菌、降解农药残留的目的。同时对健康保健要求也越来越重视，要求也越来越科学。
发明内容
本申请提供了一种连续式生活用消毒保健水的制备装置，解决了人们对蔬菜、水果、餐具健康安全的需求；同时还可以用来处理饮水设备中的水，生产具有保健等功能的可饮用的富氢水、小分子水、离子水。它具有安装方便、使用便捷、资源利用率高、不占用厨房空间、消毒杀菌降解农药残留、保健等效果等显著效益。
本发明申请利用在现有的市政自来水供水管路和家庭管路系统，在现有管路中插接本申请装置的方式提供连续式的生活用消毒保健水，该装置可安装在家庭管路系统的主干上供全家生活用水；也可安装在厨房水槽位置供水果、蔬菜、餐具清洗的同时消毒、杀菌、农药残留降解之用；还可以安装在家庭水路系统的其它部位，如置于淋浴器具或类似器具中，其产生的负离子水还可以用于淋浴或类似淋浴器具，具有护肤保养，增强肌肤抵抗力，减少皱纹，延缓皮肤衰老的益处。
本申请的一种连续式生活用消毒保健水的制备装置的结构主要由发生器(发生器或驱动器，以下统称发生器)(RX)、进水管(S09)、制备器(S08)、出水管(S03)、均化器(S02)以及设置在进、出水管上的连接口(S05)、(S04)组成。它通过将从进水管(S09)进入的水经发生器、制备器处理后，产生生活用消毒保健水，再从出水管排出进入家庭用水管道或直接使用。其接入进水管(S09)水可以来自自来水系统，本申请所的发生器由主要由电子电路组成，该电路根据技术方案的不同，输出相应的信号，从而满足制备器(S08)的需求。
本申请的结构方案中的生活用消毒保健水的制备装置主要由发生器(RX)和制备器(S08)组成，该方案的发生器既可采用臭氧发生器技术方案也可采用离子发生器技术方案(即水触媒技术方案、电解水技术方案、负离子技术方案)，以及其它能产生具体生活用消毒保健水作用的发生器件。通常一个完整的臭氧发生器技术方案或等离子发生器技术方案或水触媒技术方案一般由电气部分和结构部分组成，在本申请中，把电气部分统称为发生器，把结构部分统称为制备器。把包括有臭氧发生器(即电气部分)和臭氧制备器(即结构部分)的总成统称为臭氧发生器总成；把包括有等离子发生器(即电气部分)和等离子制备器(即结构部分)的总成统称为等离子发生器总成；把包括有水触媒发生器(即电气部分)和水触媒制备器(即结构部分)的总成统称为水触媒发生器总成；以此类同。
本申请的臭氧(O3)发生器技术方案中的发生器是一种臭氧发生器，该臭氧发生器是一种高压放电式发生器，它使用一定频率的高压电流制造高压电晕电场，使通过电场内或电场周围的气体中的氧分子发生电化学反应，从而制造臭氧。在引用高压放电式臭氧发生器用于本申请的装置时，发生器一般包括高压电路板、臭氧管(也称臭氧放电室或放电体)、气泵等子部件，从而实现提供连续的臭氧供应给制备器(以下简称制备器)，然后通过制备器实现臭氧与水的融合，进而实现提供连续的富含臭氧的生活用消毒降解臭氧水的目的。
本申请的臭氧(O3)发生器臭氧产生的臭氧(化学分子式O3)是一种由三个氧原子组成的有草鲜味的淡蓝色气体；它是一种广谱、高效、快速杀菌剂，可迅速杀灭使人和动物致病的各种病菌，病毒及微生物。臭氧是一种氧化性非常强的物质，利用它的氧化性，可以在较短时间内破坏细菌、病毒和其它微生物的生物结构，使之失去生存能力。利用氧化性来杀死微生物以达到灭菌效果的化合物还有很多，比如常见的氯气、漂白粉等。但可溶于水中的臭氧可氧化、分解从而有效去除水中的有毒物质如重金属离子、有机毒物、氰化物、硫化物以及敌敌畏、氧化乐果、马拉硫酸等农药。使用该装置产生的连续式生活用消毒保健水来清洗水果、蔬菜、餐具实现对果菜、餐具的消毒、杀菌、降解农药残留的目的。同时由于臭氧对细菌、微生物强烈的杀灭作用，用臭氧水(也称活水，以下简称活水)处理水果、果蔬、肉类及其它食品还可以达到防腐、消除异味、保鲜的功效。
本申请的臭氧(O3)发生器技术方案中，来自市政自来水供水管路的饮用水进入家庭用户后，将本申请的一种连续式生活用消毒保健水的制备装置接入家庭用水管道中，通过将本装置的进水管(S09)上的进水管连接口(S05)与家庭饮用水管道的供水端连接，将出水管(S03)上的出水管连接口(S02)连接后，便实现了该装置与家庭用水管道的安装。饮用水便从家庭用水管道进入进水管(S09)后，再流经制备器(S08)，由于制备器(S08)与本方案的臭氧(O3)发生器连接，有连续的臭氧气体进入，从而使进入制备器(S08)的臭氧气体充分溶于饮用水中而形成富含臭氧(O3)分子的臭氧水(也称活水即本申请所称的生活用消毒保健水)，然后活水经出水管(S03)再次进入家庭饮用水管道或直接接入水龙头或其它设备。此时，该制备器通常采用汽泡石的方式使臭氧气体充分溶于饮用水。本方案在制备器(S08)之后还设置有均化器(S02)，其作用是让进入家庭饮用水的小臭氧气体团更加微小，促进臭氧分子与水分子的交换，让更多的臭氧气体溶于饮用水，从而提高臭氧水中的臭氧分子含量；常用臭氧气体均化器有转子式、超声波式、超细网孔式等等。
本申请的等离子技术方案中的发生器是一种等离子发生器；等离子技术方案的等离子发生器主要工作原理是将市电通过电路转换到制备器所需的正负电压值，利用该正负电压电离电解正在通过制备器(S08)中的家庭饮用水；从而使通过制备器的家庭饮用水获得大量的正离子及负离子，即电解水、富氢水；同时制备器(S08)产生的正离子与负离子在水中进行正负电荷中和的瞬间产生巨大的能量释放，从而使其周围的细菌结构的改变或能量的转换，而致使细菌死亡，实现对果菜、餐具的消毒、杀菌、降解农药残留的目的。本方案的制备器(S08)内主要包括等离子发生器电极，该电极通常由钛金属材料或由镀膜含有稀有金属(如铂金、铱等)涂层的钛金属及其合金制成，即常说的铂金电极。当水从制备器(S08)内流经时该电极时，即可产生负离子水也称富氢水。该电极为两个或三个为一组，一组之内的电极之间的间距一般都很小，通常在1mm左右。
由于电离电解水过程中产生的正离子主要有H+等，产生的负离子主要有OH-、O-、CI-等，负氧离子能够有效抑制细菌(结合细菌降低其活性与细菌细胞膜误解氧化结合杀死细菌的)，导致细菌死亡；其正负离子的中和生成物(如HOCL、O3、H2O2等)也具有很强的氧化还原能力，他们均能存在水中有效地杀灭水中的微生物、病毒和细菌，降解农药残留和重金属，将其用作清洗用水对果菜、餐具等便可实现的消毒和杀菌的目的。
另外，由于电离水产生的负离子的数量远于正离子的数量，因此多余的负离子仍然存在于水中形成负离子水即常说的富氢水，负离子也具有很强的抗氧化还原作用，能有效地杀灭水中的微生物、病毒和细菌，降解果菜的农药残留，将其用作清洗用水可实现对果菜、餐具的消毒、杀菌、降解农药残留的目的。同时负离子水或富氢水还具有护肤保养，增强肌肤抵抗力、提高人体免疫能力、净化血液，清除血液垃圾、促进血液循环，促进人体新陈代谢、增强人体肌能，调节肌体功能平衡等保健作用。故负离子水亦称饮用离子水俗称富氢水。
本申请的等离子技术方案中，来自市政自来水供水管路的饮用水进入家庭用户后，将本申请的一种连续式生活用消毒保健水的制备装置接入家庭饮用水管道中，通过将本装置的进水管(S09)上的进水管连接口(S05)与家庭饮用水管道的供水端连接，将出水管(S03)上的出水管连接口(S02)连接后，便实现了该装置与家庭用水管道的安装。饮用水便从家庭用水管道进入进水管(S09)后，再流经制备器(S08)，由于制备器(S08)主要是本方案的等离子发生器的两个电极，两电极电离正在通过制备器(S08)的家庭饮用水，从而使进入制备器(S08)的家庭饮用水形成富含正负离子及其中和生成物的离子水(即本申请所称的生活用消毒保健水)，然后离子水经出水管(S03)再次进入家庭饮用水管道或直接接入水龙头或直接使用或其它设备或接回家庭水路管道。本方案在制备器(S08)之后还设置有均化器(S02)，常用均化器有转子式、超声波式、超细网孔式等等。
一种连续式生活用消毒保健水的制备装置的控制方法，该控制方法主要通过水流感应控制开关来实现对制备装置的开启保护进行控制，由于制备器(S08)在缺水或水量不足的情况下工作会对其造成损伤，还会逐步降低制备器(S08)的制备能力，该控制方法通过增加水流感应控制开关，从而实现当制备装置内无水流或水流现象低于预设安全值时即暂停工作以保护制备装置的目的，如附图2所示，该控制方法通过在发生器主电路上串联有控制开关装置(P)即水流感应控制开关，它主要从水流或水压上来检测水路中是否有水的进入或通过，从而实现对发生器启动停止的自动控制和对装置的保护；该水流感应控制开关可实现当出水管(S03)无水流现象或水流现象低于预设安全值时，水流感应控制开关便处于断开状态，故此时发生器(RX)主电路断开，发生器(RX)停止工作；当出水管(S03)有水流现象或水流现象高于预设安全值时，水流感应控制开关(即附图2中的控制开关装置)便转换至接通状态，故此时发生器(RX)主电路接通，发生器(RX)开始工作，发生器启动后将向制备器(S08)提供连续臭氧气体或正负高压电；制备器(S08)便开始进入与家庭饮用水的臭氧气体输入溶合状态或电离家庭饮用水的状态。
如附图2所示，该水流感应控制开关(P)设置在制备装置的主回路上，以通过水流达到控制主回路的通断的目的；如附图9所示，该水流感应控制开关(P)也可设置在发生器(RX)检测电路中，用于发生器(RX)判断是否向制备器驱动输出，只有当发生器(RX)收到水流感应控制开关(P)反馈的信号并判断该信号符合驱动输出条件时，发生器(RX)才会向制备器(S08)输出驱动信号，此时制备器(S08)才能开始工作，反之则制备器(S08)无法启动。上述两种均能实现当出水管(S03)无水流现象或水流现象低于预定值时，发生器(RX)停止工作或无驱动输出的目的。从而实现对制备装置的保护，确保其安全性、可靠性、耐用性。
同时如图3所示，在制备装置的主回路上设置有选择开关SW，设置该开关的目的是给使用者提供一个人工控制本制备装置开启与关闭的控制开关，该开关可以实现在本制备装置的其它条件都满足启动要求时，使用者还可以通过该选择开关SW控制本制备装置的开启与关闭；从而满足使用者的多元使用要求。同样，该选择开关可以设置在制备装置的主回路上，也可设置在发生器(RX)检测电路中，通过发生器(RX)对选择开关SW的信号输入分析，进而决定是否向制备器(S08)输出驱动信号，进而控制制备器(S08)开始状态的目的。
该控制开关装置可采用霍尔水流感应控制开关，该开关可对水流进行监测，并能动态监测水流量的大小；同样当出水管(S03)中出现水流现象或水流量大于某一预设值时，该开关连通，既相当于附图2中控制开关装置(P)开关连通，启动发生器(RX)，发生器启动后将向制备器(S08)提供驱动输出；制备器(S08)进入工作状态。
本申请还提供了一种机械式水流感应机构控制方法，它主要由感应杠杆(P1)、弹簧(P2)、接触开关(P3)组成。如附图7所示，感应杠杆(P1)的一端置于本申请装置的水路管道中(即进水管(S09)或出水管(S03)段中)用于感应水管中的水流现象，另一端置于接触开关(P3)上方用于触发接触开关；当出水管(S03)无水流现象或水流现象低于某一预设值时，感应杠杆(P1)在弹簧(P2)及密封皮碗(P4)的作用下感应杠杆(P1)处于平衡状态；在此平衡状态下，因感应杠杆不能触发接触开关(P3)，故此时，接触开关(P3)处于断开状态(即附图2中控制开关装置(P)处于断开状态)，此时发生器(RX)主电路断开，发生器(RX)停止工作；当出水管(S03)产生水流现象或水流现象高于某一预设值时，感应杠杆(P1)在水流的作用下，绕支点(P5)转动，在转动的同时感应杠杆(P1)的另一端触发接触开关(P3)而使接触开关(P3)转换至接通状态，故此时发生器(RX)主电路接通，发生器(RX)开始工作，发生器启动后将向制备器(S08)提供驱动输出；制备器(S08)便开始进入工作状态。
本机械式水流感应机构的密封皮碗(P4)由具有弹性特征的材料制成，如橡胶、硅胶等材料；密封皮碗(P4)主要起到密封作用，确保本装置不出现渗水、漏水问题；由于密封皮碗(P4)通常由橡胶、硅胶制成，故本机械式水流感应机构可通过调节弹簧(P2)的拉力系数和密封皮碗(P4)的硬度来实现调节感应杠杆(P1)对水流的感应敏感度或感应精度。
由于制备器(S08)在对水处理的工作过程中，对水温有一定的要求，在臭氧技术方案中，过高的水温会让臭氧过早的还原成氧气，降低水中臭氧的含量，从而影响生活用消毒保健水的功效，同时还可能会影响制备器(S08)的寿命，严重的还会损坏制备器(S08)；在离子发生器技术方案中，过高的水温会影响制备器对水的电解或电离效率，降低生活用消毒保健水的正、负离子的含量，同时还可能会影响制备器(S08)的寿命，严重的还会损坏制备器(S08)。为避免进入制备器的水温过高，本申请通过在发生器(RX)电路的检测电路中设置一个温度感应器或温度控制开关(Temp)的方式予以实现，该方式的发生器(RX)在向制备器(S08)驱动输出前，程序均会先扫描温度感应器所感应的对应温度，只有当温度感应器符合设定值要求时发生器(RX)才会向制备器(S08)驱动输出，制备器(S08)开始工作；同时，在制备器(S08)工作过程中，发生器(RX)的程序均会按一定频率扫描温度感应器所感应的对应温度，当发现温度超出设定值要求时，发生器(RX)便会中断对制备器(S08)的驱动输出，从而实现对制备器(S08)的保护等。
与前述水流感应控制方式类同，该温度感应器或温度控制开关(Temp)也可置于该制备装置的主回路中，通过控制主回路的通断，从而实现对进入制备器的水温检测和控制，进而实现对制备器(S08)的保护等。
附图说明
附图1：结构标意图
附图2：电控原理图
附图3：带转换开关的电控原理图
附图4：一体式实施示意图
附图5：一体式实施示局部示意图
附图6：独立式实施示意图
附图7：机械式水流感应机构结构示意图
附图8：家庭中央供水实施示意图
附图9：带检测开关的电控原理图
附图10：现有淋浴系统示意图
附图11：带水温检测的电控原理图
附图12：本应用的淋浴系统示意图
附图零部件标记：
S02：均化器，S03：出水管(消毒保健水)，S04：出水管连接口，S05：进水管连接口，S06：外壳，S08：制备器，S09：进水管，RX：发生器，P：水流感应控制开关，Temp：温度感应器或温度控制开关，SW：选择开关，S10：消毒保健水制备装置总成(即本申请)；S11：台面示意；P1：感应杠杆，P2：弹簧，P3：接触开关，P4：密封皮碗，P5：支点；S12：市政自来水管道，S13：家庭用水管道，S14：水表，L01：蓬头，L02：冷水接头，L03：水阀开关，L04：热水热头，L05：连接管，
具体实施方式
实施方式一
如附图4所示，一体式实施方式采用将本申请装置与现在的水龙头相结合的形式，其消毒保健水制备装置总成(S10)与水龙头融为一体；同时为了确保人们先前的正常用水不受影响，特别在水龙头上设置了一个选择开关(SW)，如附图3、附图4、附图5所示，该选择开关(SW)串联在发生器主电路上，与控制开关装置(P)串联设置。人们在使用水龙头时，当不需要使用本申请装置产生的生活用消毒保健水时，只需要手动按下并断开选择开关(SW)，如附图3所示，当选择开关(SW)断开时本装置主电路断开，发生器便停止工作，此时从水龙头流出的水为非生活用消毒保健水；当需要使用本申请装置产生的生活用消毒保健水时，只需要手动按下接通选择开关(SW)，如附图3所示，当选择开关(SW)接通时而控制开关装置(P)尚未接通时，本装置主电路仍然断开，但在此状态下打开水龙头开关取用水时，由于水流的作用会触发控制开关装置(P)而使整个电路形成通路，此时发生器便启动开始工作，发生器启动后将向制备器(S08)提供连续臭氧气体或正负高压电；制备器(S08)便开始进入与家庭饮用水的臭氧气体输入溶合状态或电离家庭饮用水的状态；从而实现了人们对是否使用消毒保健水的自主选择。实现了供应连续式生活用消毒保健水的目的。本实施方便、简单、有效、安装便捷、适用性强，适合大批量采用。
实施方式二
如附图6所示，独立式实施方式通过在现有水龙头的基础上再增加安装本申请的消毒保健水制备装置总成(S10)的方式予以实施，人们在使用本装置时，原先的水龙头无须更换，只需将现有的水龙头底部接口与本申请装置联接安装固定在台面中，本装置通常置于台面之前。人们在打开水龙头开关取用水时，由于水流的作用会触发控制开关装置(P)而使整个电路形成通路，此时发生器便启动开始工作，发生器启动后将向制备器(S08)提供连续臭氧气体或正负高压电；制备器(S08)便开始进入与家庭饮用水的臭氧气体输入溶合状态或电离家庭饮用水的状态，从而实现了供应连续式生活用消毒保健水的目的。本实施方便、简单、有效、安装便捷、无需更换现在水龙头，适合现有家庭供水的升级改造。
实施方式三
如附图8所示，家庭中央供水实施方式通过将本申请的消毒保健水制备装置总成(S10)安装在家庭供水管道的主干管道上，让本申请的消毒保健水制备装置总成(S10)制备的消毒保健水供整个家庭用水的使用；该实施方式主要采用负离技术方案，当然也不排除使用臭氧发生器技术方案。在本实施方式中，本制备装置的进水管(S09)与家庭供水主管道进水端连接，将家庭用水先接入本一种连续式生活用消毒保健水的制备装置中进入水处理，经本装置处理后，再从出水管(S02)排出，同时本装置的出水管(S02)入家庭用水主管道的另一端连接，从而实现将本装置产生的生活用消毒保健水提供给家庭用水之用。当家中任一位置的水龙头开关打开时，由于水流的作用会触发控制开关装置(P)而使整个电路形成通路，此时发生器便启动开始工作，发生器启动后将向制备器(S08)提供连续臭氧气体或正负高压电；制备器(S08)便开始进入与家庭饮用水的臭氧气体输入溶合状态或电离家庭饮用水的状态，从而实现了供应连续式生活用消毒保健水的目的。本实施方便、简单、有效、安装便捷、无需更换现在水龙头，适合现有家庭供水的升级改。
实施方式四
如附图10所示，在传统的淋浴系统中水分别从冷水接头(L02)、热水接头(L04)进入淋浴系统，经水阀开关(L03)控制后再经连接管(L05)进入蓬头(01)，从而向使用者提供淋浴用水；该淋浴用水只是普通的自来水或其它简单过滤处理后的过滤水；不具有保健作用和对护肤保养，增强肌肤抵抗力、促进血液循环，促进人体新陈代谢、增强人体肌能，调节肌体功能平衡等的保健作用。如附图12所示，本实施方案通过中传统的淋浴系统中增加本申请的一种采用负离子技术方案的连续式生活用消毒保健水的制备装置总成，该淋浴系统让淋浴用水在进入蓬头(01)之前，先进入消毒保健水制备装置总成处理后再进入蓬头(01)供使用者淋浴用，当使用者需要使用本装置产生的消毒保健水淋浴时，只需打开选择开关SW即可；而当使用者不需要使用本装置产生的消毒保健水淋浴时，只需将选择开关SW关闭即可。由于采用负离子技术方案的消毒保健水制备装置所产生的水具有护肤保养、滋润肌肤、增强肌肤抵抗力、促进血液循环，促进人体新陈代谢、增强人体肌能，调节肌体功能平衡的作用，从而实现了对淋浴保健的目的。该应用简单、方便、有效，无需更换现有淋浴系统；非常适合对家庭现有淋浴系统的升级。
Claims (10)
1.一种连续式生活用消毒保健水的制备装置，它主要由发生器RX、进水管S09、制备器S08、出水管S03组成；其特征在于它通过将从进水管S09进入的水经制备器处理后，产生生活用消毒保健水，再从出水管排出进入家庭用水系统。
2.根据权利要求1所述的一种连续式生活用消毒保健水的制备装置，其特征在于它采用的发生器总成为臭氧发生器总成。
3.根据权利要求1所述的一种连续式生活用消毒保健水的制备装置，其特征在于它采用的发生器总成为等离子发生器总成。
4.根据权利要求1所述的一种连续式生活用消毒保健水的制备装置，其特征在于在制备器S08之后设置有均化器S02。
5.根据权利要求1所述的一种连续式生活用消毒保健水的制备装置的制备器S08，其特征在于该制备器的电极主要由钛金属材料或钛金属材料镀膜制成。
6.一种连续式生活用消毒保健水的制备装置的控制方法，其特征在于该控制方法在制备装置的主电路上串联有选择开关SW，从而实现对制备装置的人工开启关闭的控制。
7.根据权利要求6所述的一种连续式生活用消毒保健水的制备装置的控制方法，其特征在于该控制方法通过在制备装置的主电路上串联有水流感应控制开关P，从而实现对发生器启动停止的自动控制和对制备装置的保护。
8.根据权利要求6所述的一种连续式生活用消毒保健水的制备装置的控制方法，其特征在于在制备装置的主回路中设置有温度控制开关Temp，它通过控制主回路的通断，从而实现对进入制备器的水温检测和控制，进而实现对制备器(S08)的保护等。
9.根据权利要求6所述的一种连续式生活用消毒保健水的制备装置的控制方法，其特征在于置于制备装置主回路中的温度控制开关Temp、水流感应控制开关P改设置到发生器(RX)电路中。
10.根据权利要求6所述的一种连续式生活用消毒保健水的制备装置的控制方法的控制开关装置P，它主要由感应杠杆P1、接触开关P3组成；其特征在于感应杠杆P1的一端置于进水管S09或出水管S03中，另一端置于接触开关P3上方。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201511032971.5A CN105621542A (zh) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | 一种连续式生活用消毒保健水的制备装置及其控制方法 |
| CN2015110329715 | 2015-12-29 |
Publications (1)
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