CN111170418A - 臭氧水生成装置、控制方法以及热水器 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种臭氧水生成装置、控制方法以及热水器，其中，一种臭氧水生成装置包括：设置有进水口和出水口的壳体；在所述进水口和所述出水口之间设置电解模块，以使流经所述电解模块的水形成臭氧水；用于检测流经所述电解模块的水流量的流量传感器；其中，根据所述流量传感器的信号，所述电解模块使所述出水口输出的臭氧水的臭氧浓度在0.03‑0.2ppm；所述流量传感器检测的水流量Q与所述电解模块的电流I之间的关系为：I在I1和I2之间取值，其中，I1＝0.05Q+0.02；I2＝0.16Q+1.5。该臭氧水生成装置以及控制方法能够提供适宜浓度的适用于生活使用的臭氧水。

Description

臭氧水生成装置、控制方法以及热水器

技术领域

本申请涉及一种臭氧水生成装置、控制方法以及热水器。

背景技术

臭氧产生器可用于在水中产生臭氧。臭氧可通过杀灭水中的细菌和病原体执行有带的杀菌功能。但是，现有的臭氧产生器所产生的臭氧通常适用于工业生产中，难以应用在生活中，从而限制了臭氧产生器的普及。

发明内容

鉴于上述不足，本申请的一个目的是提供一种臭氧水生成装置、控制方法以及热水器，以能够提供适宜浓度的适用于生活使用的臭氧水。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

一种臭氧水生成装置，包括：

设置有进水口和出水口的壳体；

在所述进水口和所述出水口之间设置的电解模块，以使流经所述电解模块的水形成臭氧水；

用于检测流经所述电解模块的水流量的流量传感器；

其中，根据所述流量传感器的信号，所述电解模块使所述出水口输出的臭氧水的臭氧浓度在0.03-0.2ppm；所述流量传感器检测的水流量Q与所述电解模块的电流I之间的关系为：I在I1和I2之间取值，其中，I1＝0.05Q+0.02；I2＝0.16Q+1.5。

作为一种优选的实施方式，该臭氧水生成装置还设有：用于检测流经所述电解模块的水的水温的温度传感器；所述电解模块根据所述流量传感器以及温度传感器的信号使所述出水口输出的臭氧水的臭氧浓度在0.03-0.2ppm。

作为一种优选的实施方式，所述进水口的进水温度在5-45℃时，所述电解模块的电流范围在0.1-3A以及电压范围2-36V。

作为一种优选的实施方式，所述流量传感器所检测的流量范围在1-3L时，所述电解模块的电流范围在0.1-1.2A。

作为一种优选的实施方式，所述流量传感器所检测的流量范围在3-8L时，所述电解模块的电流范围在0.4-2.1A。

作为一种优选的实施方式，所述流量传感器所检测的流量范围在8-15L时，所述电解模块的电流范围在0.7-3A。

作为一种优选的实施方式，所述温度传感器设置于所述电解模块的上游。

作为一种优选的实施方式，所述流量传感器设置于所述电解模块的上游。

作为一种优选的实施方式，所述电解模块包括：第一电极、第二电极、以及位于第一电极和第二电极之间的质子膜。

作为一种优选的实施方式，所述第一电极和所述第二电极具有硼掺杂金刚石涂层。

作为一种优选的实施方式，所述第一电极、第二电极、以及质子膜形成电极组件；所述电解模块还包括位于所述电极组件至少一侧的冲刷流道；所述冲刷流道从所述电极组件的一端向另一端延伸时至少部分水流流向朝向所述电极组件的电极表面。

作为一种优选的实施方式，所述第一电极、第二电极、以及质子膜形成电极组件；所述电解模块还包括位于所述电极组件至少一侧的冲刷流道；所述冲刷流道具有沿垂直于所述质子膜的方向远离电极表面的第一位置、以及接触电极表面的第二位置；所述第一位置位于所述第二位置的上游。

作为一种优选的实施方式，所述电解模块可拆卸地位于所述壳体上。

作为一种优选的实施方式，所述壳体具有电解槽；所述电解模块可拆卸地安装于所述电解槽中。

作为一种优选的实施方式，所述电解模块还包括：与所述电解槽相通的容纳腔室；所述第一电极、所述第二电极以及质子膜位于所述容纳腔室中；所述第一电极背对所述第二电极的一侧具有第一缓冲压紧件；所述第二电极背对所述第一电极的一侧具有第二缓冲压紧件。

作为一种优选的实施方式，所述第一缓冲压紧件、所述第二缓冲压紧件为橡胶材质。

作为一种优选的实施方式，所述电解模块具有端盖以及托盘；所述端盖和所述托盘相盖合形成所述容纳腔室；

所述电解模块还包括固定限位件；所述第一电极和所述第二电极分别限位在所述固定限位件的两侧；所述第一缓冲压紧件和所述第二缓冲压紧件分别固定在所述固定限位件的两侧并分别将所述第一电极和所述第二电极压紧限位。

作为一种优选的实施方式，所述第一电极、第二电极、以及质子膜形成电极组件；所述电极组件所在的流道的横截面积在300平方毫米以下。

作为一种优选的实施方式，所述臭氧水生成装置包括主体部和用于输入控制指令的指令输入部；所述壳体以及所述电解模块位于所述主体部；所述指令输入部与所述主体部电连接或者信号连接；所述指令输入部位于所述主体外。

作为一种优选的实施方式，所述指令输入部包括按键、声音输入部、触控部中的至少一个。

一种臭氧水生成装置，包括：设置有进水口和出水口的壳体；在所述进水口和所述出水口之间设置有电解模块，以使流经所述电解模块的水形成臭氧水；

其中，所述电解模块具有电极组件以及位于所述电极组件至少一侧的冲刷流道；所述冲刷流道从所述电极组件的一端向另一端延伸时至少部分水流的流向朝向所述电极组件的电极表面。

一种臭氧水生成装置，包括：设置有进水口和出水口的壳体；在所述进水口和所述出水口之间设置有电解模块，以使流经所述电解模块的水形成臭氧水；

其中，所述电解模块具有电极组件以及位于所述电极组件至少一侧的冲刷流道；所述冲刷流道具有沿垂直于所述电极组件方向远离所述冲刷流道的电极表面的第一位置、以及接触所述电极表面的第二位置；所述第一位置位于所述第二位置的上游。

作为一种优选的实施方式，所述电极组件沿长度方向的至少一侧还设有与所述冲刷流道相通的第一间隙流道；所述电极组件的侧壁面参与形成所述第一间隙流道的流道壁。

作为一种优选的实施方式，所述电极组件沿宽度方向的至少一侧还设有与所述冲刷流道相通的第二间隙流道；所述电极组件的侧壁面参与形成所述第二间隙流道的流道壁。

作为一种优选的实施方式，所述冲刷流道还设有紊流结构。

作为一种优选的实施方式，所述紊流结构与所述电极表面相对设置。

作为一种优选的实施方式，所述紊流结构包括设置于所述冲刷流道的壁上的凹凸结构。

一种臭氧水生成装置，包括：设置有进水口和出水口的壳体、以及在所述进水口和所述出水口之间设置的电解模块，以使流经所述电解模块的水形成臭氧水；所述电解模块包括：位于所述壳体中的电极组件以及将所述电极组件压紧限位的缓冲压紧件。

作为一种优选的实施方式，所述壳体具有电解槽；所述电解模块可拆卸地安装于所述电解槽中。

作为一种优选的实施方式，所述电解模块包括：与所述电解槽相通的容纳腔室、以及位于所述容纳腔室中的电极组件；所述容纳腔室中具有将所述电极组件压紧限位的缓冲压紧件。

作为一种优选的实施方式，所述电极组件包括：第一电极、第二电极、以及位于第一电极和第二电极之间的质子膜；

所述缓冲压紧件包括：位于所述第一电极背对所述第二电极的一侧的第一缓冲压紧件、以及位于所述第二电极背对所述第一电极的一侧的第二缓冲压紧件。

作为一种优选的实施方式，所述第一缓冲压紧件、所述第二缓冲压紧件为橡胶材质。

作为一种优选的实施方式，所述电解模块具有端盖以及托盘；所述端盖和所述托盘相盖合形成所述容纳腔室；

所述电解模块还包括固定限位件；所述第一电极和所述第二电极分别限位在所述固定限位件的两侧；所述第一缓冲压紧件和所述第二缓冲压紧件分别固定在所述固定限位件的两侧并分别将所述第一电极和所述第二电极压紧限位。

作为一种优选的实施方式，所述臭氧水生成装置用于连接在水龙头的上游、或者热水器的上游和/或下游。

作为一种优选的实施方式，所述热水器为小厨宝。

一种热水器，包括：如上任意一项所述的臭氧水生成装置。

一种臭氧水生成装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

获取流经电解模块的水流量；

在水流量大于预定流量时根据所述水流量向所述电解模块施加预定电流，以形成臭氧浓度在0.03-0.2ppm的臭氧水；其中，所述水流量Q与施加至所述电解模块的电流I之间的关系为：I在I1和I2之间取值，其中，I1＝0.05Q+0.02；I2＝0.16Q+1.2。

作为一种优选的实施方式，还包括以下步骤：获取流经所述电解模块的水温；

相应的，在水流量大于预定流量时根据所述水流量以及水温向所述电解模块施加预定电流，以形成臭氧浓度在0.03-0.2ppm的臭氧水。

作为一种优选的实施方式，在所述水温在5-45℃时，向所述电解模块施加的电流范围在0.1-3A以及电压范围在2-36V。

作为一种优选的实施方式，在所述水流量范围在1-3L时，向所述电解模块施加的电流范围在0.1-1.2A。

作为一种优选的实施方式，在所述水流量范围在3-8L时，向所述电解模块施加的电流范围在0.4-2.1A。

作为一种优选的实施方式，在所述水流量范围在8-15L时，向所述电解模块施加的电流范围在0.7-3A。

作为一种优选的实施方式，所述预定流量为0.5L/min以上。

有益效果：

本实施例所提供的臭氧水生成装置所提供的臭氧水的臭氧浓度在0.03-0.2ppm不仅可以具有较佳的除农残效果，而且臭氧浓度适宜，不会增加安全性风险，便于用户安全操作。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例所提供的臭氧水生成装置结构示意图；

图2是图1的另一视图；

图3是图1的电极组件结构示意图；

图4是图1的流道示意图；

图5是另一实施例中臭氧水生成装置的流道示意图；

图6是另一实施例中臭氧水生成装置的流道示意图；

图7是另一实施例中臭氧水生成装置的流道示意图；

图8是图1形成主体部示意图；

图9是图8的部分示意图；

图10是图9的电解模块的爆炸示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

臭氧是氧的同素异构体，为强氧化剂，臭氧在室温下可以自然衰变为氧气，衰变期为15分钟到25分钟，臭氧在水中则迅速转化为“生态氧”，而且没有残留问题，臭氧水通过强氧化破坏有机农药的化学键，使其失去药性，同时杀灭食品物料表面的各种细菌病毒。臭氧去除细菌效果是氯气的1.5倍，其杀菌速度比氯气快600-3000倍。

臭氧是高效、快速的除农残杀菌剂，臭氧能迅速地在短时间内使农药残留物化解，可有效降解大米、蔬菜、瓜果中的农药残留，另外可使细菌、病毒迅速被消灭，延长保存期。而且，臭氧消毒所需时间短，消毒后无需再清洗，臭氧消毒后无有害残留物、无二次污染，臭氧消毒后自行分解为氧气，无异味、无污染，而且消毒全面、效果好，使用成本低。

虽然臭氧具有以上优点，但是，由于臭氧会从水中逸出，臭氧在水中保持合适且不超标的浓度却非常难，尤其考虑到臭氧作为强氧化剂，几乎能与任何生物组织发生反应这一点，在生活用水中更需要将臭氧保持在不能超标的合适浓度。

由于臭氧很难储存，目前只能采用随产随用的方式。现有臭氧发生的方式基本是通过利用高压电离作用，使空气中的部分氧气转化为臭氧。而目前向水中混入的方式也基本是先通过高压电离空气方式将臭氧制备，之后再通过送气管道将臭氧送入到水中溶解，这需要特殊复杂的溶气结构、较高的溶气压力，以及还需要面对未溶解臭氧的处理问题。再考虑到水的流速以及溶解需要时间，这就使得目前的臭氧水中臭氧浓度变化幅度大，导致无法掌控水中臭氧浓度，从而限制了臭氧在日常生活中的进一步的发展和应用。

虽然目前存在一些产品应用臭氧进行杀菌消毒，但是大部分是在加热前进行混入臭氧，而在加热到高温后水中臭氧基本全部逸出，从而输出的水基本丧失除农残效果，相应的，此类产品也主要是利用臭氧进行杀菌消毒。即使有些产品将臭氧混入冷水中进行去除农残，但由于无法控制所输出水中臭氧的处于合适浓度，限制了其进一步的发展。

其中，臭氧浓度可以理解为单位体积水中臭氧的含量。臭氧以溶解在水中和/或以气泡的形式存在。

请参阅图1至图10。本申请一个实施例中提供一种臭氧水生成装置，包括：设置有进水口10和出水口20的壳体1；在所述进水口10和所述出水口20之间设置电解模块30，以使流经所述电解模块30的水形成臭氧水。

其中，所述臭氧水生成装置可以用于连接在水龙头的上游、或者热水器的上游和/或下游。该臭氧水生成装置还可以作为除农残设备，应用于日常生活中，例如，将该臭氧水生成装置与水龙头相连通，进水口10输入自来水，从而用户通过水龙头直接可以使用含有适宜浓度臭氧的臭氧水，不仅使用安全，还能清洗果蔬，达到去除农残的目的。另外，该臭氧水生成装置还可以集成在热水器中。

优选的，热水器可以为小厨宝。臭氧水生成装置可以集成在小厨宝中，也可以连接于小厨宝外。在臭氧水生成装置集成或连接热水器的实施例中，臭氧水生成装置所提供的臭氧水具有杀菌或其他功能，例如：在刷牙清洁上的功能预留。

该臭氧水生成装置还可以包括用于检测流经所述电解模块30的水流量的流量传感器50。其中，根据所述流量传感器50的信号，所述电解模块30使所述出水口20输出的臭氧水的臭氧浓度在0.03-0.2ppm。

该臭氧水生成装置可以具有控制器，控制器连接流量传感器50和电解模块30，根据流量传感器50所检测的水流量，控制向电解模块30所施加的电流大小，从而使得输出臭氧水中的臭氧浓度恒定，也即保持在0.03-0.2ppm范围内。其中，臭氧水的臭氧浓度在0.03-0.2ppm不仅可以具有较佳的除农残效果，而且臭氧浓度适宜，不会增加安全性风险，便于用户安全操作。

考虑到在臭氧浓度过高时，会引起逸出增加等安全性风险，臭氧浓度过低，没有去除农残、杀菌的效果。而且，考虑到没有快速的检测水中臭氧浓度的传感器，因此在本实施例中，通过流量传感器50监测水流量来施加合适的电流，从而得到适宜浓度的臭氧水。

为更加准确地调控水中臭氧浓度，获取适宜浓度的臭氧水，该臭氧水生成装置还设有：用于检测流经所述电解模块30的水温的温度传感器40。相应的，根据所述流量传感器50的信号(水流量信号)以及温度传感器40的信号(水温信号)，所述电解模块30使所述出水口20输出的臭氧水的臭氧浓度在0.03-0.2ppm。

其中，所述温度传感器40设置于所述电解模块30的上游。如此可以避免臭氧水经过温度传感器40而损坏温度传感器40。并且，所述流量传感器50设置于所述电解模块30的上游。如此同样可以避免臭氧水经过流量传感器50而损坏流量传感器50，从而保证流量传感器50的使用寿命。当然，在一些其他实施例中，温度传感器40和流量传感器50同样可以设置于电解模块30的下游。

在本实施例中，为输出适宜浓度的臭氧水，所述流量传感器50检测的水流量Q与所述电解模块30的电流I之间的关系为：I在I1和I2之间取值，其中，I1＝0.05Q+0.02；I2＝0.16Q+1.5。基于水流量Q和电流I的关系可以准确调控施加至电解模块30的电流，从而获得适宜浓度的臭氧水，不仅起到除农残的效果，而且臭氧逸出率低，确保使用安全性。

具体的，为输出适宜浓度的臭氧水，所述进水口10的进水温度或者流经所述电解模块30的水温在5-45℃时，所述电解模块30的电流范围在0.1-3A以及电压范围2-36V。在实际控制臭氧水生成过程中，所述流量传感器50所检测的流量范围在1-3L时，所述电解模块30的电流范围在0.1-1.2A。所述流量传感器50所检测的流量范围在3-8L时，所述电解模块30的电流范围在0.4-2.1A。所述流量传感器50所检测的流量范围在8-15L时，所述电解模块30的电流范围在0.7-3A。

由于在家用除农残使用，用户放水时间短，需要在短时间内保证有持续的去农残水使用，本实施例所提供的臭氧水生成装置通过电解水直接在水中生成臭氧，并快速被水流带走，避免聚集，从而逸出率低，生成适宜浓度的臭氧水。

具体的，如图3所示，所述电解模块30包括：第一电极332、第二电极333、以及位于第一电极332和第二电极333之间的质子膜331。其中，质子膜331间隔在第一电极332和第二电极333之间，形成电解模块30的电极组件33。为提升对电极组件33的冲击，增加水流流速，保证电解臭氧效果，所述电极组件33所在的流道的横截面积在300平方毫米以下。

在本实施例中，所述第一电极332和所述第二电极333具有硼掺杂金刚石涂层。该第一电极332和第二电极333为BDD电极，BDD电极的电极材料为掺硼金刚石，不是正常氧化物电极，可以作阴极，能够进行倒极，避免结垢和延长使用寿命。

如图4所示，在本申请一个实施例中，为保证水流能够冲刷电极表面3320，减少水垢累积，保证电解臭氧效率，所述电解模块30还包括位于所述电极组件33至少一侧的冲刷流道32。其中，所述电极组件33的至少一侧具有冲刷流道32。冲刷流道32位于电极组件33沿垂直于所述质子膜331方向F的至少一侧。所述冲刷流道32从所述电极组件33的(沿长度方向L的)一端向另一端延伸时至少部分水流的流向朝向所述电极组件33的电极表面3320。

其中，电极组件33沿垂直于质子膜331方向F具有两个相背对的电极表面3320，其中，一个电极表面3320位于第一电极332上，另一个电极表面3320位于第二电极333上。第一电极332的电极表面3320和第二电极333的电极表面3320相背对。

该冲刷流道32位于所示电极组件33沿垂直于电极组件33方向F的至少一侧。其中，电极组件33沿垂直于电极组件33或质子膜331方向具有相背对的两侧，较佳的，电极组件33的两侧均为冲刷流道32，为对于第一电极332和第二电极333具有共同的冲刷效果，电极组件33两侧的冲刷流道32可以呈对称设计。

在本实施例中，第一电极332、第二电极333以及质子膜331形成电解模块30的电极组件33。电极组件33位于壳体1内部的流道中，流道面对的电极组件33的壁面可以为非平面壁面，进而和电极表面3320之间形成冲刷流道32。在其他实施例中，电极表面3320同样可以为凹凸表面(例如具有波浪结构)，如此配合流道壁形成弯曲冲刷流道32，形成对电极表面3320的冲刷防止结垢。

在另一个实施例中，所述冲刷流道32具有沿垂直于所述电极组件33的方向F远离所述电极表面3320的第一位置321、以及接触所述电极表面3320的第二位置322。所述第一位置321位于所述第二位置322的上游。

水流从第一位置321向第二位置322流动时形成斜向流动，具有部分流向朝向电极表面3320，形成对电极表面3320的冲刷。在第二位置322时，电极表面3320参与形成冲刷流道32的壁面。相应的，该实施例中，第一位置321处电极表面3320并不参与形成冲刷流道32的壁面，被固定限位件34隔离而远离电极组件33。在其他实施例中，第一位置321处电极表面3320也可以参与形成冲刷流道32的壁面，本申请并不作唯一的限定。

在本申请实施例中，电解模块30的电极组件33整体为扁平板体结构，相应的，垂直于电极组件33的方向F同样可以为垂直于质子膜331的方向，垂直于电极表面3320的方向。其中，冲刷流道32可以为弯曲流道，从而可以形成对电极表面3320进行冲刷的流向。冲刷流道32面对电极组件33的表面为凹凸表面，对应电极组件33两端的部位远离电极组件33，中间部位靠近电极组件33，电极组件33沿水流整体流向的两端具有固定限位件34，如此形成弯曲流道。

为提升流道冲刷面积，增加更多的迎流表面，为电极进行更全面的阻垢(避免结垢)，所述电极组件33沿长度方向L的至少一侧还设有与所述冲刷流道32相通的第一间隙流道371；所述电极组件33的侧壁面参与形成所述第一间隙流道371的流道壁。第一间隙流道371的上游一端与冲刷流道32连通同一输入口(例如电极组件33的上游端部的输入口)，第一间隙流道371的下游一端通入冲刷流道32，并与冲刷流道32一同向外流出。电极组件33具有中间流道，该中间流道可以与第一间隙流道371相连通，如此更加充分的冲击电极迎流表面。

如图6所示，在一个实施例中，电极组件33沿其长度方向L的两侧均具有第一间隙流道371，且两侧的第一间隙流道371相对称设置。其中，第一导电体37贴合在第一电极332的电极表面3320所在一侧，进行导电接触，第一电极332的长侧边和第一导电体37的导电框体相搭接，短侧边和第一导电体37的导电框体的内侧边之间形成第一间隙流道371，如此水流不仅可以对电极表面3320进行冲刷还可以对短侧边壁面3321进行冲刷。相应的，第二电极333和第二导电体38可以参考第一电极332、第二导电体38的贴合形式，此处不再一一赘述。

如图7所示，在一个实施例中，所述电极组件33沿宽度方向T的至少一侧还设有与所述冲刷流道32相通的第二间隙流道372；所述电极组件33的侧壁面参与形成所述第二间隙流道372的流道壁。第二间隙流道372的上游一端与冲刷流道32连通同一输入口(例如电极组件33的上游端部的输入口)，第二间隙流道372的下游一端通入冲刷流道32，并与冲刷流道32一同向外流出。电极组件33具有中间流道，该中间流道可以与第二间隙流道372相连通，如此更加充分的冲击电极迎流表面。

其中，第一导电体37贴合在第一电极332的电极表面3320所在一侧，进行导电接触，第一电极332的短侧边和第一导电体37的导电框体相搭接，长侧边和第一导电体37的导电框体的内侧边之间形成第一间隙流道371，如此水流不仅可以对电极表面3320进行冲刷还可以对长侧边壁面3322进行冲刷。相应的，第二电极333和第二导电体38可以参考第一电极332、第二导电体38的贴合形式，此处不再一一赘述。

如图5所示，为促进臭氧的带出和溶解，所述冲刷流道32还设有紊流结构40。紊流结构40可以改变电极表面3320的水流流态，促进水流被电极组件33电解以及臭氧的溶解。其中，所述紊流结构40与所述电极表面3320相对设置。紊流结构40位于电极组件33沿长度方向L的两端之间。如图5所示，所述紊流结构40包括设置于所述冲刷流道32的壁上的凹凸结构。该凹凸结构朝向电极表面3320，呈波浪状凹凸，水流沿电极表面3320流动时经过凹凸结构时流态改变，形成紊流。当然，在其他实施例中，紊流结构40还可以为多个凸包甚至多个凹槽，还可以为不规则形状，本申请并不作唯一的限定。

在一个可行的实施例中，如图10所示，所述电解模块30包括：位于所述壳体1中的电极组件33以及将所述电极组件33压紧限位的缓冲压紧件。通过缓冲压紧件既可以实现电极组件33的固定限位安装，又可以防止电极被压碎破坏。缓冲压紧件为柔性材质，在压紧电极组件33的过程中通过自身形变避免将电极压坏。其中，所述缓冲压紧件包括：位于所述第一电极332背对所述第二电极333的一侧的第一缓冲压紧件35、以及位于所述第二电极333背对所述第一电极332的一侧的第二缓冲压紧件36。

在本申请一个具体的实施例中，为方便更换电解模块30，所述电解模块30可拆卸地位于所述壳体1中。在电解模块30损坏或达到使用寿命时，只需将电解模块30更换即可，降低用户使用成本以及便于维修。具体的，所述壳体1具有电解槽60。该电解槽60参与形成壳体1内部的流道。所述电解模块30可拆卸地安装于所述电解槽60中。电解槽60整体可以为矩形槽结构，电解模块30以盖合地形式可移除地方式嵌入到电解槽60中。

如图8、图9所示，该臭氧水生成装置还可以包括外壳100，壳体1以及电解模块30安装于该外壳100上，外壳100上对应电解模块30的区域具有可拆卸地维修盖101，通过拆卸维修盖101，将电解模块30从壳体1上拆除安装，即可完成电解模块30的更换。

为便于用户控制，所述臭氧水生成装置包括主体部和用于输入控制指令的指令输入部。所述壳体1以及所述电解模块30位于所述主体部。主体部可以参考图8所示结构。所述指令输入部与所述主体部电连接或者信号连接。所述指令输入部位于所述主体外。所述指令输入部包括按键、声音输入部、触控部中的至少一个。在本实施例中，指令输入部可以为遥控器，也可以为安装于橱柜的台面上或水槽上的控制面板，指令输入部可以通过线缆连接主体部。主体部可以安装于橱柜内部，连接在水龙头的上游，避免占用外部空间。

进一步地，继续参阅图10，所述电解模块30还包括：与所述电解槽60相通的容纳腔室。所述第一电极332、所述第二电极333以及质子膜331位于所述容纳腔室中。所述容纳腔室中具有将所述电极组件33压紧限位的缓冲压紧件。具体的，所述第一电极332背对所述第二电极333的一侧具有第一缓冲压紧件；所述第二电极333背对所述第一电极332的一侧具有第二缓冲压紧件。第一电极332、第二电极333以及质子膜331形成电解模块30的电极组件33。所述第一缓冲压紧件、所述第二缓冲压紧件为橡胶材质。

具体的，所述电解模块30具有端盖31以及托盘39。所述端盖31和所述托盘39相盖合形成所述容纳腔室。端盖31具有盖体311以及位于盖体内侧的侧壁312。托盘39盖合在侧壁312上与端盖31形成容纳腔室。

在本实施例中，所述电解模块30还包括固定限位件34。所述第一电极332和所述第二电极333分别限位在所述固定限位件34的两侧；所述第一缓冲压紧件35和所述第二缓冲压紧件36分别固定在所述固定限位件34的两侧并分别将所述第一电极332和所述第二电极333压紧限位。固定限位件34为矩形框体结构，在矩形框体结构的两侧分别具有限位柱。第一电极332和第二电极333在多个限位柱的限位作用下定位并被固定限位件34支撑，质子膜331位于第一电极332和第二电极333之间。固定限位件34为绝缘件，其材质可以为塑料。

电解模块30具有分别为第一电极332和第二电极333供电的第一导电体37和第二导电体38。第一导电体37和第二导电体38可以连接控制器。控制器通过第一导电体37和第二导电体38控制向电极组件33施加的电流大小。第一导电体37和第一缓冲压紧件35组成一体，第二导电体38和第二缓冲压紧件36组成一体，从电极组件33的两侧与相应的第一电极332、第二电极333紧密贴合，第一缓冲压紧件35和第二缓冲压紧件36为柔性材料，从而在压紧第一电极332和第二电极333的同时防止电极被压碎破坏。固定限位件34两侧的限位柱分别与第一缓冲压紧件35、第二缓冲压紧件36过盈配合在一起。端盖31和托盘39通过螺钉固定将内部的组件压紧，从而形成可更换地的电解模块30。

本申请一个实施例中还提供一种臭氧水生成装置的控制方法，该控制方法可以应用但不限于上述实施例中的臭氧水生成装置的控制，具体的，所述控制方法包括以下步骤：

S100、获取流经电解模块的水流量；

S200、在水流量大于预定流量时根据所述水流量向所述电解模块施加预定电流，以形成臭氧浓度在0.03-0.2ppm的臭氧水；其中，所述水流量Q与施加至所述电解模块的电流I之间的关系为：I在I1和I2之间取值，I1＝0.05Q+0.02；I2＝0.16Q+1.2。

该控制方法还可以包括以下步骤：S150、获取流经所述电解模块的水温。其中，该步骤S150和步骤S100并不执行上的先后顺序，可以同时进行也可以不同时进行，本申请并不作限制。其中，臭氧水生成装置可以通过流量传感器检测水流量，通过温度传感器检测水温。

相应的，在所述步骤S200中，在水流量大于预定流量时根据所述水流量以及水温向所述电解模块施加预定电流，以形成臭氧浓度在0.03-0.2ppm的臭氧水。

在本实施例中，施加于电解模块的电流与经过电解模块的水流量呈正相关关系。在所述水温在5-45℃时，向所述电解模块施加的电流范围在0.1-3A以及电压范围在2-36V。在所述水流量范围在1-3L时，向所述电解模块施加的电流范围在0.1-1.2A。在所述水流量范围在3-8L时，向所述电解模块施加的电流范围在0.4-2.1A。在所述水流量范围在8-15L时，向所述电解模块施加的电流范围在0.7-3A。

在本实施例中，为保证用户使用安全，所述预定流量为0.5L/min以上。例如，在水流量大于1L/min(升每分钟)时才向电解模块施加电流进行电解臭氧生成，保证存在流量信号才开机启动生成臭氧，防止电极无水工作导致损伤及安全问题，例如短路、燃烧等问题。

本文引用的任何数值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (43)

1.一种臭氧水生成装置，其特征在于，包括：

设置有进水口和出水口的壳体；

在所述进水口和所述出水口之间设置的电解模块，以使流经所述电解模块的水形成臭氧水；

用于检测流经所述电解模块的水流量的流量传感器；

其中，根据所述流量传感器的信号，所述电解模块使所述出水口输出的臭氧水的臭氧浓度在0.03-0.2ppm；所述流量传感器检测的水流量Q与所述电解模块的电流I之间的关系为：I在I1和I2之间取值，其中，I1＝0.05Q+0.02；I2＝0.16Q+1.5。

2.如权利要求1所述的臭氧水生成装置，其特征在于，还设有：用于检测流经所述电解模块的水的水温的温度传感器；所述电解模块根据所述流量传感器以及温度传感器的信号使所述出水口输出的臭氧水的臭氧浓度在0.03-0.2ppm。

3.如权利要求1所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述进水口的进水温度在5-45℃时，所述电解模块的电流范围在0.1-3A以及电压范围2-36V。

4.如权利要求1所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述流量传感器所检测的流量范围在1-3L时，所述电解模块的电流范围在0.1-1.2A。

5.如权利要求1所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述流量传感器所检测的流量范围在3-8L时，所述电解模块的电流范围在0.4-2.1A。

6.如权利要求1所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述流量传感器所检测的流量范围在8-15L时，所述电解模块的电流范围在0.7-3A。

7.如权利要求2所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述温度传感器设置于所述电解模块的上游。

8.如权利要求1所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述流量传感器设置于所述电解模块的上游。

9.如权利要求1所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述电解模块包括：第一电极、第二电极、以及位于第一电极和第二电极之间的质子膜。

10.如权利要求9所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极具有硼掺杂金刚石涂层。

11.如权利要求9所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述第一电极、第二电极、以及质子膜形成电极组件；所述电解模块还包括位于所述电极组件至少一侧的冲刷流道；所述冲刷流道从所述电极组件的一端向另一端延伸时至少部分水流流向朝向所述电极组件的电极表面。

12.如权利要求9所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述第一电极、第二电极、以及质子膜形成电极组件；所述电解模块还包括位于所述电极组件至少一侧的冲刷流道；所述冲刷流道具有沿垂直于所述质子膜的方向远离电极表面的第一位置、以及接触电极表面的第二位置；所述第一位置位于所述第二位置的上游。

13.如权利要求9所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述电解模块可拆卸地位于所述壳体上。

14.如权利要求13所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述壳体具有电解槽；所述电解模块可拆卸地安装于所述电解槽中。

15.如权利要求14所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述电解模块还包括：与所述电解槽相通的容纳腔室；所述第一电极、所述第二电极以及质子膜位于所述容纳腔室中；所述第一电极背对所述第二电极的一侧具有第一缓冲压紧件；所述第二电极背对所述第一电极的一侧具有第二缓冲压紧件。

16.如权利要求15所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述第一缓冲压紧件、所述第二缓冲压紧件为橡胶材质。

17.如权利要求15所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述电解模块具有端盖以及托盘；所述端盖和所述托盘相盖合形成所述容纳腔室；

所述电解模块还包括固定限位件；所述第一电极和所述第二电极分别限位在所述固定限位件的两侧；所述第一缓冲压紧件和所述第二缓冲压紧件分别固定在所述固定限位件的两侧并分别将所述第一电极和所述第二电极压紧限位。

18.如权利要求9所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述第一电极、第二电极、以及质子膜形成电极组件；所述电极组件所在的流道的横截面积在300平方毫米以下。

19.如权利要求1所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述臭氧水生成装置包括主体部和用于输入控制指令的指令输入部；所述壳体以及所述电解模块位于所述主体部；所述指令输入部与所述主体部电连接或者信号连接；所述指令输入部位于所述主体外。

20.如权利要求19所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述指令输入部包括按键、声音输入部、触控部中的至少一个。

21.一种臭氧水生成装置，其特征在于，包括：设置有进水口和出水口的壳体；在所述进水口和所述出水口之间设置有电解模块，以使流经所述电解模块的水形成臭氧水；

其中，所述电解模块具有电极组件以及位于所述电极组件至少一侧的冲刷流道；所述冲刷流道从所述电极组件的一端向另一端延伸时至少部分水流的流向朝向所述电极组件的电极表面。

22.一种臭氧水生成装置，其特征在于，包括：设置有进水口和出水口的壳体；在所述进水口和所述出水口之间设置有电解模块，以使流经所述电解模块的水形成臭氧水；

其中，所述电解模块具有电极组件以及位于所述电极组件至少一侧的冲刷流道；所述冲刷流道具有沿垂直于所述电极组件方向远离所述冲刷流道的电极表面的第一位置、以及接触所述电极表面的第二位置；所述第一位置位于所述第二位置的上游。

23.如权利要求21或22所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述电极组件沿长度方向的至少一侧还设有与所述冲刷流道相通的第一间隙流道；所述电极组件的侧壁面参与形成所述第一间隙流道的流道壁。

24.如权利要求21或22所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述电极组件沿宽度方向的至少一侧还设有与所述冲刷流道相通的第二间隙流道；所述电极组件的侧壁面参与形成所述第二间隙流道的流道壁。

25.如权利要求21或22所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述冲刷流道还设有紊流结构。

26.如权利要求25所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述紊流结构与所述电极表面相对设置。

27.如权利要求25所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述紊流结构包括设置于所述冲刷流道的壁上的凹凸结构。

28.一种臭氧水生成装置，其特征在于，包括：设置有进水口和出水口的壳体、以及在所述进水口和所述出水口之间设置的电解模块，以使流经所述电解模块的水形成臭氧水；所述电解模块包括：位于所述壳体中的电极组件以及将所述电极组件压紧限位的缓冲压紧件。

29.如权利要求28所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述壳体具有电解槽；所述电解模块可拆卸地安装于所述电解槽中。

30.如权利要求29所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述电解模块包括：与所述电解槽相通的容纳腔室、以及位于所述容纳腔室中的电极组件；所述容纳腔室中具有将所述电极组件压紧限位的缓冲压紧件。

31.如权利要求30所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述电极组件包括：第一电极、第二电极、以及位于第一电极和第二电极之间的质子膜；

所述缓冲压紧件包括：位于所述第一电极背对所述第二电极的一侧的第一缓冲压紧件、以及位于所述第二电极背对所述第一电极的一侧的第二缓冲压紧件。

32.如权利要求31所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述第一缓冲压紧件、所述第二缓冲压紧件为橡胶材质。

33.如权利要求31所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述电解模块具有端盖以及托盘；所述端盖和所述托盘相盖合形成所述容纳腔室；

所述电解模块还包括固定限位件；所述第一电极和所述第二电极分别限位在所述固定限位件的两侧；所述第一缓冲压紧件和所述第二缓冲压紧件分别固定在所述固定限位件的两侧并分别将所述第一电极和所述第二电极压紧限位。

34.如权利要求1至33任意一项所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述臭氧水生成装置用于连接在水龙头的上游、或者热水器的上游和/或下游。

35.一种热水器，其特征在于，包括：如权利要求1至34任意一项所述的臭氧水生成装置。

36.如权利要求34或35所述的热水器，其特征在于，所述热水器为小厨宝。

37.一种臭氧水生成装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

获取流经电解模块的水流量；

在水流量大于预定流量时根据所述水流量向所述电解模块施加预定电流，以形成臭氧浓度在0.03-0.2ppm的臭氧水；其中，所述水流量Q与施加至所述电解模块的电流I之间的关系为：I在I1和I2之间取值，其中，I1＝0.05Q+0.02；I2＝0.16Q+1.2。

38.如权利要求37所述的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：获取流经所述电解模块的水温；

相应的，在水流量大于预定流量时根据所述水流量以及水温向所述电解模块施加预定电流，以形成臭氧浓度在0.03-0.2ppm的臭氧水。

39.如权利要求38所述的控制方法，其特征在于，在所述水温在5-45℃时，向所述电解模块施加的电流范围在0.1-3A以及电压范围在2-36V。

40.如权利要求37所述的控制方法，其特征在于，在所述水流量范围在1-3L时，向所述电解模块施加的电流范围在0.1-1.2A。

41.如权利要求37所述的控制方法，其特征在于，在所述水流量范围在3-8L时，向所述电解模块施加的电流范围在0.4-2.1A。

42.如权利要求37所述的控制方法，其特征在于，在所述水流量范围在8-15L时，向所述电解模块施加的电流范围在0.7-3A。

43.如权利要求37所述的控制方法，其特征在于，所述预定流量为0.5L/min以上。

Images