CN202666760U - 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

本实用新型涉及一种家用快速制备臭氧水的气液传递装置，包括呈正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，臭氧气体经离心式气液混合件拖带进入水中。如此离心式气液混合件旋转时，水受正伞的导向及盛水容器壁的作用，形成自水底向水面的紊流，同时，水还受到旋转离心作用，在自伞顶至伞底的伞面上形成负压漩涡，臭氧气体被紊流拖带在水中循环溶解，负压漩涡将水面的臭氧吸入水中，形成可靠的气液混合。并且，由于正伞型的离心式气液混合件搅动时，形成自水底向水面的紊流，当水流到达水面时，直接作用动力减少，水受重力变的平缓，避免了水流的溢出危险，更加安全可靠。

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

本实用新型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。

实用新型内容  

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。

本实用新型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，包括呈正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，臭氧气体经离心式气液混合件拖带进入水中。

所述正伞型离心式气液混合件包括多个分割筋。

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微细化气泡的分割网。

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。

所述分割网的网孔为菱形。

所述呈正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，正伞型离心式气液混合件伸入水中，臭氧经正伞型离心式气液混合件在水中循环溶解制得臭氧水。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述家用快速制备臭氧水的气液传递装置，呈正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，臭氧气体经离心式气液混合件拖带进入水中。呈正伞型的离心式气液混合件置于水中，伞底与水的接触面积大于伞顶，如此离心式气液混合件旋转时，水受正伞的导向及盛水容器壁的作用，形成自水底向水面的紊流，同时，水还受到旋转离心作用，在自伞顶至伞底的伞面上形成负压漩涡。如此，臭氧气体被紊流拖带在水中循环溶解，负压漩涡将水面的臭氧吸入水中，形成可靠的气液混合。除此以外，由于正伞型的离心式气液混合件搅动时，形成自水底向水面的紊流，当水流到达水面时，直接作用动力减少，且由于水的自重作用，避免了水流的溢出危险，更加安全可靠。

本实用新型所述正伞型离心式气液混合件包括多个分割筋，分割筋一方面起到加强水流搅拌的作用力，形成的紊流效果更好，进而有益于拖带臭氧气体；另外一方面紊流拖带的臭氧气泡，多次经分割筋被分割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。当然，该分割筋也可以是分割叶片。

本实用新型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。

本实用新型所述分割筋相互交错连接形成至少一层微细化气泡的分割网。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。

本实用新型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。

本实用新型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。

本实用新型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。

本实用新型所述呈正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，本实用新型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

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型气液传递装置第一实施方式的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的分割筋结构示意图；

图4是本实用新型臭氧水制备器一种实施方式的结构示意图；

图5是本实用新型气液传递装置第二实施方式的结构示意图；

图6是图5的俯视图；

图7是图5的分割筋结构示意图；

图8是本实用新型臭氧水制备器另外一种实施方式的结构示意图

图9是本实用新型气液传递装置第三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、支撑件；112、分割筋；113、切割刃；12、旋转动力件；20、臭氧水制备器；21、盛水容器；22、臭氧供给装置；23、臭氧发生器；24、气泵；25、输送管；26、供气口；30、气液传递装置；31、分割筋；32、分割网；33、网孔；40、臭氧水制备器；50、气液传递装置；51、支撑件。 

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步地详述：

实施方式一： 

请参阅图1所示，本实用新型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，包括呈正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，臭氧气体经离心式气液混合件11拖带进入水中。

所述呈正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，设定正伞内锥度a为120度。

请一并参阅图2、图3所示，所述呈正伞型的离心式气液混合件11包括支撑件111及多个分割筋112。支撑件111上设有孔（图未视），分割筋112设置在正伞的伞面上，该分割筋112为叶片结构，当离心式气液混合件11旋转时，分割筋112可提升对水的搅动力，强化了紊流的效果。该分割筋112上设有切割刃113，水流动时，水中的臭氧气泡遇到切割刃113被进一步切割微细化。当正伞型离心式气液混合件11旋转时，水受到正伞的导向作用，形成自水底向水面的紊流，同时，由于离心作用，在伞面上形成负压漩涡。此时，分割筋112一方面起到加强水流搅拌的作用力，形成的紊流效果更好；另外分隔筋112上的切割刃113将紊流拖带的臭氧气泡多次切割微细化，提升了臭氧与水的接触面积，进而提升了溶解效率。如此，臭氧气体被紊流拖带在水中，同时被微细化切割，加速溶解速度，负压漩涡将水面的臭氧吸入水中，形成可靠的气液混合。除此以外，由于正伞型的离心式气液混合件11搅动时，形成自水底向水面的紊流，当水流到达水面时，直接作用动力减少，且由于水的自重作用，避免了水流的溢出危险，更加安全可靠。除此以外，为保证水流的平稳性，本实用新型分隔筋112是均匀分布在正伞型离心式气液混合件11的伞面上。

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。

本实用新型采用正伞的离心式气液混合件11，实现了臭氧水的快速制备，克服人们的技术偏见，并且正伞型结构具有导向作用，减少水溢出容器的危险，更加安全。此外，通过设置分割筋112，进一步加强水流搅拌的作用力，形成的紊流效果更好；另外分隔筋112上的切割刃113将紊流拖带的臭氧气泡多次切割微细化，提升了臭氧与水的接触面积，臭氧的溶解效率更高。

请参阅图4所示本实用新型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20，包括盛水容器21、臭氧供给装置22、家用快速制备臭氧水的气液传递装置10。臭氧供给装置22向盛水容器21内供给臭氧，正伞型离心式气液混合件11伸入水中，臭氧经正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22包括臭氧发生器23及气泵24，气泵24向臭氧发生器23供给空气或氧气，臭氧发生器23电解产生臭氧，通过输送管25经供气口26向盛水容器21内输送臭氧，该供气口26开设在盛水容器21的液面上方。

本实用新型所述臭氧水制备器20的工作原理是：在盛水容器21内放入水，启动家用快速制备臭氧水的气液传递装置10及臭氧供给装置22，臭氧气体经供气口26供给进入盛水容器21的液面上，正伞型离心式气液混合件11旋转形成的负压漩涡，臭氧气体被负压漩涡吸入经支撑件111上的孔进入水中，紊流将拖带臭氧在水中循环溶解，同时臭氧气泡被切割刃113微细化，形成小气泡而快速溶解制得臭氧水。

本实用新型由于采用了气液传递装置10，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。并且由于正伞型离心式气液混合件11的导向作用，减少水溢出危险，用电安全更有保障。另外，自下向上的紊流拖带臭氧在水中循环，使得臭氧气泡不易浮出水面，即使有部分臭氧溢出水面，溢出的臭氧也会被负压漩涡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。

可以理解，本实用新型所述家用快速制备臭氧水的气液传递装置10和臭氧水制备器20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，本实用新型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，本实用新型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，所述分割筋也可以是不均匀分布在伞面上。

可以理解，所述臭氧水制备器20输送臭氧的供气口也可以位于液面下。

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，所述旋转动力件也可以是手柄式人工驱动或磁动力驱动。

可以理解，所述家用快速制备臭氧水的旋转动力件可以位于盛水容器上方或底部或侧部。那么这种非本实用新型本质的变化，也在本实用新型保护范围之内。

实施方式二：

请参阅图5所示的本实用新型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30与家用快速制备臭氧水的气液传递装置10的区别在于：所述正伞型离心式气液混合件11包括多个分割筋31，分割筋31相互交错连接形成至少一层微细化气泡的分割网32。

请一并参阅图6及图7，所述分割筋31相互交错连接形成分割网32，分割筋31上设有切割刃113。分割网32围成正伞型的离心式气液混合件11。所述分割网32的网孔33为菱形，菱形网孔33具有夹角较小的两个角，分割筋31在夹角较小处易于微细化臭氧气泡。该网孔33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33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32的网孔33面积为0.8平方厘米。本实施方式中，当离心式气液混合件11旋转时，分割筋31搅动水快速流动产生紊流，同时水受到正伞的离心作用，形成位于伞面的负压漩涡，将臭氧气体吸入水中产生气泡，紊流将臭氧气泡拖带循环，臭氧气泡受到切割刃113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。本实用新型由分割筋31交错连接形成至少一层的分割网32，本实施方式中所述分割网32为三层，并且三层分割网32的网孔33相互交错，如此，臭氧气泡经过网孔33时，加强了气泡受到分割筋112上切割刃113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。

本实用新型所述呈正伞型的离心式气液混合件11由分割网32围成，在旋转时，同时形成紊流及负压漩涡，将臭氧拖带进入水中，形成臭氧气泡，经过分割网32上的相互交错的多个分割筋31及切割刃113，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，即使部分臭氧气泡溢出水面，水面上的臭氧也会再次被负压漩涡再次吸进入水中，提升了臭氧的利用率，同时减少了尾气，节约能源。另外，正伞具有较好的导向作用，水底的紊流力较大，水面相对平缓，减少水的溢出危险。

请参阅图8所示的本实用新型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40与臭氧水制备器20的区别在于：所述输送管25输送臭氧的供气口26位于盛水容器21的底部。

如此，臭氧发生器23产生的臭氧经输送管25直接输送到盛水容器21的底部进入水中，即可产生臭氧气泡，参与循环溶解，臭氧气泡同时被紊流拖带循环，被切割微细化，部分溢出水面的臭氧，再经正伞型离心式气液混合件11的负压漩涡吸入水中，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，本实用新型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，所述分割网的网孔也可以是圆形或正方形。

可以理解，所述位于盛水容器21底部的输送管25输送臭氧的供气口26也可以与曝气石配合使用，或增设方式水回流的单向阀。

可以理解，所述臭氧水制备器40也可以采用气液传递装置10。那么这种非本实用新型本质的变化，也在本实用新型保护范围之内。

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9所示的本实用新型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50与家用快速制备臭氧水的气液传递装置30的区别在于：所述离心式气液混合件11还包括支撑件51，分割网32安装在支撑件51上。

所述支撑件51为正伞型支撑板，支撑板上开设有吸气口（图未视）。分割网32安装在正伞型支撑板的伞面上。

本实用新型通过支撑件51可以对分割网32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。那么这种非本实用新型本质的变化，也在本实用新型保护范围之内。

本实施方式中，其余结构和有益效果均与第二实施方式一致，这里不再一一赘述。 

Claims (10)

1.一种家用快速制备臭氧水的气液传递装置，其特征在于：包括呈正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，臭氧气体经离心式气液混合件拖带进入水中。

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：所述正伞型离心式气液混合件包括多个分割筋。

3.如权利要求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：所述分割筋上设有切割刃。

4.如权利要求2或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：所述分割筋相互交错连接形成至少一层微细化气泡的分割网。

5.如权利要求4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。

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2或3或5或6或7任意一项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。

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

10.一种臭氧水制备器，其特征在于：包括盛水容器、臭氧供给装置、权利要求1至9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，正伞型离心式气液混合件伸入水中，臭氧经正伞型离心式气液混合件在水中循环溶解制得臭氧水。

Images