CN201701532U - 一种带螺旋形气道加热器的臭氧消毒净化装置 - Google Patents

Abstract

一种带螺旋形气道的臭氧消毒净化装置，由纯净水箱1，PEM电解法臭氧发生器2，电磁驱动三通阀3，螺旋形气道加热器4，风扇5，盛水容器中的干净水6组成，用于消毒杀菌除异味和清新空气。本实用新型以纯净水为原料，通过PEM电解法臭氧发生器2，在低电压高密度电流下，使水分子进行阳离子交换和质子交换分离获得臭氧O₃、O₂混合气体。本实用新型利用镍铬不锈钢制成的电磁驱动三通阀3进行气体出气换向，利用镍铬不锈钢制作的螺旋形气道加热器4对O₃气体加热分解，控制加热温度，获得不同浓度的O₃、O₂混合气体，满足各种消毒杀菌净化空气需要，从而提高实现各种消毒净化功能的可靠性和安全性。

Description

一种带螺旋形气道加热器的臭氧消毒净化装置

技术领域：

本实用新型涉及一种消毒净化装置，一种带螺旋形气体通道加热器的臭氧消毒净化装置，是一种具有多项功能的臭氧应用装置，广泛用于室内外消毒，除异味及空气清新等场所，在食品消毒及食品储藏库消毒、养殖场消毒、物体表面及餐具消毒中，在城市垃圾站、屠宰场所及带有特殊异味的场所的消毒除异味处理中，在封闭式室内空间空气消毒净化中，其应用越来越受到人们的重视。

背景技术：

改善人类生存环境，提高人们健康水平，创建环境友好型，资源节约型“两型”社会，既是当务之急，又是百年大计。

实现消毒杀菌方法很多，如利用过氧乙酸、氯气、高锰酸钾、甲醛、二氧化硫等化学消毒杀菌方法，利用紫外线消毒杀菌，利用电晕法获得臭氧消毒杀菌法等，在消毒杀菌中虽然都有效果，但都存在一定缺陷，或者消毒杀菌效果差，或者需要时间长，或者成本高，但一般共同缺陷是再度污染环境……；同时对于封闭式大范围的中央空调间消毒杀菌，清新空气，对于垃圾站(场)的除异味处理，上述方法一般都无能为力。

为解决上述问题，人们经过创新已推出利用PEM技术生产的各种空气消毒净化机、空调通风系统消毒设备等，已经取得了一定的效果。但是此类消毒净化设备使用中存在以下缺陷：采用的分解O₃加热器一般为直筒式加热器，由铝质(铜质)加热筒和电加热体组成，电加热体置于加热筒内，臭氧发生器产生的O₃、O₂混合气体经过加热筒的时间极短，因而要求加热筒的温度较高，O₃分解后的浓度也不易控制，容易出现O₃浓度超高或浓度不足，使设置的消毒杀菌功能受到影响，甚至危及人们健康，另外O₃对铝(铜)质加热器腐蚀严重，缩短其使用寿命。其次，O₃、O₂混合气通过的气体三通阀一般为市场直接采购的铜质部件，耐O₃的腐蚀能力很差，O₃、O₂混合气体压力很小，换向时阀门打不开，无法换向，影响设备可靠性。

本实用新型征对上述缺陷，设计用镍铬不锈钢材质制造的带螺旋形气道加热器的臭氧消毒及空气净化装置。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种利用PEM技术的臭氧消毒及空气净化装置，以解决目前市场上同类产品的缺陷，使产品功能指标和技术安全指标更加受控，产品功能更加可靠，使用更加安全。

解决消毒杀菌有多种方法，综合考虑用PEM电解法臭氧发生器制造臭氧消毒杀菌是目前国内外较为先进的方法；利用这种方法以及对O₃加热进行不同程度的分解，得到不同浓度的O₃混合气体，能消毒杀菌、净化和清新空气。

本实用新型以纯净水为原料，利用PME电解法臭氧发生器对纯净水进行电解，在低电压高密度电流状态下使H₂O进行阳离子交换和质子交换分离产生臭氧，一般情况下，O₃占20％以上，然后再根据消毒杀菌除异味净化清新空气的不同功能要求，科学设计加热器，对O₃进行加热分解，得到不同浓度的O₃混合气体，满足不同功能设置的要求，从而实现本实用新型的构想。

本实用新型的技术方案是：以纯净水做原料，利用PEM电解法臭氧发生器，在低电压高密度电流状态下使H₂O进行阳离子交换和质子交换分离获得臭氧，臭氧浓度在20％以上，根据不同的用途，对O₃、O₂混合气体加热，对O₃进行不同程度的分解，得到不同浓度的O₃混合气体，满足消毒、除异味、清新室内空气等各种不同功能的需求。

图1是本实用新型的原理框图。1是纯净水箱，2是PEM臭氧发生器，3是电磁驱动三通阀，4是螺旋形气道加热器，5是风扇，6盛水容器中的干净水。

纯净水箱1分大箱和小箱，盛入纯净水，PEM电解法臭氧发生器2的阳极通入小箱，阴极通入大箱，当通入低电压高密度电流时，纯净水(H₂O)产生电解，在阳极端生成我们需要的O₃、O₂混合气体，在一般情况下，O₃含量在20％以上。产生的O₃、O₂混合气体，一般直通电磁驱动三通阀3，通过出气管16后进入螺旋形气道加热器4，根据本装置的功能设置，螺旋形气道加热器加热温度设置三大档，对O₃进行不同程度的分解。第一大档为强力消毒杀菌档，不加热，O₃、O₂混合气体经过螺旋形气道加热器时，无须加热，直接由风扇5吹出进行强力消毒杀菌；第二档为除异味消毒档，本档又设置强档、中档、弱挡，强档加热温度最低，中档稍高，弱档较高，其加热分解后O₃含量分别为10％、7％和4％；第三档为净化清新档，比第二档加热温度高，净化清新档也设置强、中、弱三档，其加热温度逐档提高，O₃浓度分别为2％、1％、0。经过螺旋形气道加热器4加热分解产生的O₃、O₂混合气体，经过风扇5吹散出去，实现设置的功能。若需直接利用O₃制取消毒水进行消毒杀菌时，启动电磁驱动三通阀3，关闭3通往加热器的通道16，而通过出气管17及其管道将O₃、O₂混合气体引入盛水容器的干净水6中，利用含O₃的消毒水进行洗涤消毒。

本实用新型中的电磁驱动三通阀3，如附图2所示，阀芯13、阀体14和进气管15，出气管16、17均用耐腐蚀的镍铬不锈钢制成，阀芯13的外圆和阀体14内孔滑动配合，表面光洁，它解决了市场上的三通气阀存在的对O₃腐蚀性差和气体压力小，阀门打不开，工作不可靠的问题。

本实用新型中的螺旋形气道加热器4，如附图3所示，主要由加热丝和绝缘体组成的加热体7，螺旋形气道加热管8，外壳9，进气管11，出气口10，温度传感器12组成，螺旋形气道加热管8外圆上加工梯形或矩形螺旋槽，外径与外壳9的孔配合，其螺旋槽形成混合气体流通唯一通道。当混合气体从进气管11进入8的环形槽后，再通过8的螺旋槽和后端的小孔从出气口10流出，其过程中混合气体由加热体7加热，根据设置的功能，设计不同的加热温度，对O₃进行不同程度的分解，其温度由温度传感器14探测，并由温控系统控制。螺旋形气道加热管8，外壳9，进气管11和出气口10均由耐腐蚀的镍铬不锈钢制成，O₃、O₂混合气体在气路中封闭流动，不对加热体7和其他零件产生腐蚀。同时混合气体在螺旋槽气道中流动，与直通式加热筒中流动所花时间比约为10∶1，相应加热时间也为10∶1左右。这样在O₃分解中加热器4的加热温度比直筒式加热器要低得多，热量能充分利用，节约能源；同时对分解过程中O₃浓度的控制要容易得多，便于准确控制分解后O₃的浓度，从而保证实现各种设置功能的有效性，可靠性和使用的安全性。

O₃具有极强的消毒杀菌能力，同时也属于有害气体，浓度高会对人体造成伤害。O₃浓度到0.3mg/m³时人们会出现头痛、呼吸器官麻痹；浓度到15-16mg/m³时，对人体会造成危害。对O₃浓度的控制，既属于消毒装置功能指标，也属于人体安全指标，必须严格控制。

本实用新型的有益效果是：本实用新型具有一般应用PEM技术的臭氧消化净化设备的优点，优于化学消毒，优于紫外线消毒。消毒效果好，除农药与杀菌效果是氯气的1.5倍，其速度是600～3000倍，消毒杀菌后无二次污染，无残留问题，产生生态氧对环境大有好处，同时成本低，使用方便。本实用新型还具有独特的优点，就是对通过螺旋形气道加热器分解的O₃、O₂混合气体，分解时间较长，加热温度较低，混合气体经过的零部件耐O₃腐蚀，更重要的是O₃浓度能得到有效控制，从而保障实现设置的各种功能的有效性、可靠性和安全性。

附图说明：

本实用新型有附图3幅，图1是本发明的原理框图，图2是电磁驱动三通阀3的结构示意图，图3是螺旋形气道加热器4的结构示意图。

图1中，1是纯净水箱，2是PEM电解法臭氧发生器，3是电磁驱动三通阀，4是带螺旋形气道加热器，5是风扇，6是盛水容器中的干净水。

图2中，13是阀芯，14是阀体，15是进气管，16、17均是出气管，18是弹簧，19是电磁触头。

图3中，7是加热体，8是带螺旋形气道加热管，9是外壳，10是出气口，11是进气管，12是温度传感器。

具体实施方式：

如说明书附图1所示，本实用新型由纯净水箱1，PEM电解法臭氧发生器2，电磁驱动三通阀3，带螺旋形气道加热器4，风扇5，盛水容器中的干净水6组成。纯净水箱1分大箱和小箱，水位保持文丘里液面，将PEM电解法臭氧发生器2的阳极端插入纯净水小箱，阴极端插入纯净水大箱，当通入低电压高密度电流时，纯净水(H₂O)产生电解，阳极端产生我们需要的O₃、O₂混合气体，一般O₃占20％以上，产生的O₃、O₂混合气体通过电磁驱动三通阀3的进气管15和出气管16再进入螺旋形气道加热器4，经过螺旋形气道加热器4的O₃、O₂混合气体，按照本装置的功能设置，分为三大档。第一大档为强力消毒杀菌档，混合气体经过螺旋形气道加热器4时不需加热，直接由风扇5吹散出去进行消毒杀菌；第二大档为除异味消毒档，本档又设置强档、中档、弱档共三档，强档加热温度最低，中档较高，弱档最高，加热分解后O₃的含量分别为10％、7％和4％；第三大档为空气净化清新档，其设置也分为强、中、弱三档，加热温度均比第二大档高，这三档之中，强档加热温度较低，中档加热温度较高，弱档加热温度最高，加热分解后三档的O₃含量分别为2％、1％和0。经过加热分解后的各档含O₃混合气体，经过风扇5吹散出去，实现设置的相应功能。

若需使用O₃的水溶液消毒杀菌时，可打开电磁驱动三通阀3，关闭出气管16阀门，同时打开出气管17阀门，臭氧发生器产出的O₃、O₂混合气体不再通过加热器4，直接从出气管17流出，并用气管将O₃、O₂混合气体通入盛水容器中的干净水6进行洗涤消毒杀菌。

本实用新型中上述各种功能的实现，依靠各种功能中准确的臭氧浓度来保证，各种臭氧浓度的控制，在O₃、O₂混合气体流经带螺旋形气道加热器时间确定的情况下，由加热温度控制来实现。本实用新型中由于O₃、O₂混合气体流经加热器时间较长，能充分地进行热交换，所需的加热温度比直筒式的低的多，能准确地控制O₃浓度，保证实现本装置的各种功能及O₃使用的安全性。

Claims (2)

1.一种带螺旋形气道加热器的臭氧消毒净化装置，由纯净水箱(1)，PEM电解法臭氧发生器(2)，电磁驱动三通阀(3)，螺旋形气道加热器(4)，风扇(5)，盛水容器中的干净水(6)组成，其特征在于，电磁驱动三通阀的阀芯(13)，阀体(14)，进气管(15)，出气管(16)和(17)均由镍铬不锈钢制成，阀芯(13)外圆与阀体(14)内孔滑动配合，表面光滑，螺旋形气道加热器(4)由加热体(7)，螺旋形气道加热管(8)，外壳(9)，出气口(10)，进气管(11)，温度传感器(12)组成。

2.根据权利要求1所述的一种带螺旋形气道加热器的臭氧消毒净化装置的特征还在于螺旋形气道加热器(4)的螺旋形气道加热管(8)外圆上加工梯形或矩形螺旋槽，其外圆与外壳(9)的孔配合，其螺旋槽为O₃、O₂混合气体流动的唯一通道，O₃、O₂混合气体经过的进气管(11)，螺旋形气道加热管(8)，外壳(9)和出气口(10)均由镍铬不锈钢材质制作，加热体(7)安装在螺旋形气道加热管(8)的中心孔内，温度传感器(12)安装在外壳(9)的固定位置并紧贴在外壳(9)的表面上，其引线外接温度控制器。

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