CN212731734U - 一种臭氧水发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种臭氧水发生装置，该臭氧水发生装置包括：密闭容器、臭氧发生器、水路通道，其中，该密闭容器设置有进水口和出水口，该水路通道设置在密闭容器的内部，且该水路通道的一端与进水口相通，另一端与出水口相通，该水路通道的外表面设置有多个孔隙，使得臭氧气体进入该水路通道。本实用新型的臭氧水发生装置由于具有独特的结构，增加了臭氧与水的接触频次，从而能够瞬时、动态、多模式调节所生成的臭氧水浓度至较大的范围区间，并可持续稳定地供给所需浓度的臭氧水。

Description

一种臭氧水发生装置

技术领域

本实用新型涉及一种消毒装置，具体涉及一种可进行瞬时、动态、多模式调整臭氧水浓度的臭氧水发生装置。

背景技术

当下，人类对衣食住行的卫生状况越发重视，尤其是在重大疫情和突发公共卫生事件出现的情况下尤为明显，特别是日常消毒方面，生活中随处都需要进行。我们每个人都有可能是病毒携带者，密集场所是疫情大面积扩散的隐患地点，在空间相对密集的市内，更易产生交叉感染，从而导致大规模感染的风险。

此外，在环境污染日趋严重的今天，残留在蔬菜、水果上的农药成了我们人类健康的隐形杀手，一些专用洗涤溶剂会造成二次污染。

臭氧作为强氧化剂能溶于水被广泛应用于污水处理、泳池杀菌消毒、纯净水杀菌消毒及漂白、蔬菜水果杀菌消毒降解农药残留等有很好的效果。

产生臭氧水方法有以下三种方式。一种是混合臭氧投加方法，第二种是水箱内循环用射流器投加臭氧方法，第三种曝器石混合投加方法。第一种混合臭氧投加方主要是由臭氧发生、气液混合泵及反应罐组成，其特点是维护简单、容易设计和运行的大型设备但是其设计缺点是体积庞大，单位臭氧水浓度需时间长，成本高，该方法适合1ppm以上的臭氧水设备。作为第三种的臭氧曝气石混合投加法，主要包括臭氧发生机、水罐及曝气石组成，该方法简单粗暴，效率低下，产生臭氧浓度低。

此外，现有臭氧水设备成本过高、体积过大、产生臭氧水速度慢且利用率低，不适合办公场景以及家庭使用，而且臭氧水的浓度不可调节，难以应对各种实际需求。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种臭氧水发生装置。

即，本实用新型包含下述[1]～[10]的发明。

[1]一种臭氧水发生装置，其中，该臭氧水发生装置包括：密闭容器、臭氧发生器、水路通道，其中，

前述密闭容器设置有进水口和出水口，

前述水路通道设置在密闭容器的内部，且前述水路通道的一端与前述进水口相通，另一端与前述出水口相通，

前述水路通道的外表面设置有多个孔隙，使得臭氧气体进入前述水路通道。

[2]前述[1]的臭氧水发生装置，其中，前述臭氧发生器设置在前述密闭容器的内部或外部。

[3]前述[1]或[2]的臭氧水发生装置，其中，前述进水口和出水口分别为1个或者多个。

[4]前述[1]或[2]的臭氧水发生装置，其中，前述水路通道为平面布局或立体布局。

[5]前述[4]的臭氧水发生装置，其中，前述平面布局选自蛇形、圆形、椭圆形、正方形、三角形、梯形、以及不规则二维空间填充曲线中的一种或几种。

[6]前述[4]的臭氧水发生装置，其中，前述立体布局选自柱体、锥体、台体、球体和不规则三维空间填充体中的一种或多种。

[7]前述[1]或[2]的臭氧水发生装置，其中，前述水路通道的开孔率为5～75％。

[8]前述[1]或[2]的臭氧水发生装置，其中，前述水路通道的平均直径为10mm以下。

[9]前述[1]或[2]的臭氧水发生装置，其中，前述密闭容器与前述水路通道一体成型。

[10]前述[1]或[2]的臭氧水发生装置，其中，前述臭氧水发生装置还包括气路通道，前述气路通道与前述水路通道的外表面的孔隙连接。

有益的效果

本实用新型的臭氧水发生装置具有独特的结构，增加了臭氧与水的接触频次，从而能够瞬时、动态、多模式调节所生成的臭氧水浓度至较大的范围区间，并可持续稳定地供给所需浓度的臭氧水。

附图说明

图1是本实用新型的臭氧水发生装置的一个实施方式的结构示意图。

图2是本实用新型的臭氧水发生装置的水管的主视图(a)和部分剖视图(b)。

图3是显示本实用新型的臭氧水发生装置的水路通道的一个实施方式的立体结构图。

图4是显示本实用新型的臭氧水发生装置的一个实施方式的示意图。

附图标记说明

1：密闭容器；

2：入水口；

3：水管；

4：臭氧气体；

5：出水口；

6：臭氧发生器；

7：孔

8：射流器

具体实施方式

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

本实用新型的臭氧水发生装置包括：密闭容器、臭氧发生器、水路通道。

前述密闭容器设置有进水口和出水口，从进水口进入水，出水口产生臭氧水。进水口和出水口的大小以及形状根据实际需要进行适当调整。

前述密闭容器的形状和大小没有特别限制，可以根据臭氧水发生装置的应用场景来适当调整。例如，民用、医用与工业用途对装置的要求完全相同，同样是例如民用用途，对密封容器的形状要求也不同，例如，可以是正方体、长方体、球体等，但不限于此。

此外，若将臭氧水出水装置设置集成在水龙头中，则可以根据水龙头的外形来适当调整该装置的形状和大小。例如，小型化的密闭容器体积可以是20mm³～50mm³的范围，更大型化的可以是100mm³以上的范围。

前述臭氧发生器只要是能够产生臭氧，则没有具体限定。可以使用市售的产品，例如可以使用商用空气源臭氧发生机或者氧气源臭氧发生机，作为具体的例子，可以从厂商(例如，广州飞歌臭氧设备工厂、珍澳臭氧设备工厂、广州盛环环保科技有限公司、广州市正奥环保实业有限公司、臭氧科技等)来购买。

为了提高臭氧发生器所产生的臭氧浓度，可以通过将制氧机与该臭氧发生器连接，向臭氧发生器中通入氧气。

前述臭氧发生器可以设置在前述密闭容器的内部，也可以设置在前述密闭容器的外部，从一体成型的角度出发，优选前述臭氧发生器设置在前述密闭容器的内部。如臭氧发生器设置在前述密闭容器的外部，则还可与前述密闭容器一体集成于实际应用的装置中。

前述水路通道设置在前述密闭容器的内部，且所述水路通道的一端与进水口相通，另一端与出水口相通，进水口和出水口的尺寸与水路通道相适应。

进水口与出水口的数量没有特别限定，可以是1个，也可以是多个。进水口与出水口的数量可以相同，也可以不同，例如，可以是1个进水口、多个出水口，也可以是多个进水口、1个出水口，也可以是多个进水口、多个出水口。

水路通道的横截面形状没有特别限定，根据实际需要的臭氧水浓度进行适当调整。为了保证所需臭氧水浓度并调节适应水路压力，例如，在设置多个入水孔和1个出水口时，单个入水孔的横截面积小于出水口的横截面积。

为了得到更高的臭氧水浓度，需要水路通道最大可能与臭氧接触。在有限的密闭容器内，为了增加与臭氧的接触机会，可以根据空间的需要，适当增加水路通道的长度。

作为上述水路通道的布局的具体例子，可以使水路通道可以布局为平面布局或者立体布局，作为平面布局的具体例子，例如，为蛇形、圆形、椭圆形、正方形、三角形、梯形、或者不规则二维空间填充曲线(例如，希尔伯特曲线(Hilbert曲线)、皮亚诺空间填充曲线(Peano曲线)等一条连续而又不可导的曲线等)等任意形状；作为立体布局的具体例子，例如，为柱体、锥体、台体、球体和不规则三维空间填充体，具体地，例如为正方体、长方体、圆柱体、圆锥体、直三棱柱、希尔伯特曲线空间填充布局等。

例如，图3示出了本实用新型的臭氧水发生装置的水路通道的一个实施方式的立体结构图，该水路通道的布局几乎能够占满整个容器，能够充分利用容器的空间占比，实现更大面积的臭氧与水路的接触，达到欲实现的臭氧水浓度。

水路通道的任意一处的横截面积可以相同，也可以不同，当横截面积不同时，可以与水路通道的外表面设置的孔隙相互配合，来调节水路的压强，从而调节出水口的臭氧水浓度。水路通道的平均直径为10mm以下，优选为7mm以下，进而优选为5mm以下。当该平均直径大于10mm，不利于臭氧更好地溶于水路中，故不优选。

水路通道的外表面设置有多个孔隙，使得臭氧气体进入所述水路通道。该孔隙是臭氧从外界进入水路通道的经由路径，该孔隙的形状没有任何限制，可以是正方形、三角形、圆形、锥形、梯形、平行四边形等形状。

该孔隙的数量并没有特别限定，可以根据所需臭氧浓度来进行调整。

该水路通道的开孔率(开孔面积占整个水路通道的表面积之比)为5～75％，进而为5～50％，优选为5～40％，进而优选为5～25％，更优选为5～10％。

该孔隙的平均直径为5mm，优选为3mm，进而优选为2mm。通过在该范围，更有利于臭氧溶解到流体中，容易得到标的浓度的臭氧水。

该孔隙可以设置在水路通道任何位置，例如，可以平均分布在整个水路通道，也可以集中设置在管道通道的某一个或几个区域。例如，可以仅设置在水路通道的上游，也可以仅设置在水路通道的中游，或者，可以仅设置在水路通道的下游。还可以设置在上游和中游，或者，设置在水路通道的上游和下游。

作为控制臭氧水浓度的一种方式，可以控制将水路通道中的一部分孔隙关闭，从而减少了臭氧与水路的接触面积，进而降低了出水口的臭氧水浓度。

前述密闭容器内存储臭氧气体，使得臭氧气体通过前述孔隙进入前述水路通道。

在装置工作时，只要臭氧能够进入水路通道与水路相容，则不限于任何方式。例如，使水流高速流过产生负压，从而将臭氧吸入水路，此外，还可以通过使前述密闭容器内的臭氧气体的压强大于水路通道中的流体的压强，也可以将这两种方式结合，例如，从容易调节并提高臭氧水浓度的角度出发，在增大臭氧压力的同时，通过水路通道的水流产生的负压，使得臭氧进入到水路通道中的流体中。通常，控制前述臭氧气体的压强为1.1bar～1.6bar，优选为1.2bar～1.6bar，进而优选为1.4bar～1.6bar。控制前述水路通道中的流体的压强为0.15MPa～0.35MPa，优选为0.2MPa～0.35MPa，进而优选为0.25MPa～0.35MPa。控制前述臭氧与前述流体的压强比为11:35～16:15，优选为15:35～15:15，进而优选为16:35～10:15。通过在该范围，更有利于臭氧溶解到流体中，容易得到标的浓度的臭氧水。

本实用新型的臭氧水发生装置还可进一步设置有气路通道，该气路通道与前述水路通道的外表面的孔隙连接，在工作时，该气路中的臭氧气体通过孔隙进入到水路通道中。

作为本实用新型的臭氧水发生装置的形成方式，例如，将密闭容器在固定位置开孔，分别形成入水孔和出水口，选取适当外形和材质的水路通道，并将该水路通道固定安装于密闭容器中，同时，将臭氧发生机固定于该密闭容器中。

作为前述水路通道的材质，只要符合抗臭氧性能则没有特别限制，可列举例如，PTEF、PVDF、PVC、玻璃、陶瓷、乙丙橡胶、304不锈钢、316不锈钢等，但不限于这些，优选PTEF、PVC，更优选为PTEF。

作为本实用新型的臭氧水发生装置的另一个形成方式，例如，通过3D打印、注塑成型等方式将前述密闭容器与水路通道一体成型，其中，在该装置内成型为随形水路通道，也可进而根据需要成型随形气路通道，在该随型水路通道用于通过水流体，该随形气路通道与随形水路通道表面的孔隙无缝连接并用于通过臭氧气体，该方式可以根据实际需要将通道设置成任意形状、任意截面。

上述的实施方式仅仅是本文中的举例，但不限于此。

前述臭氧发生装置进而还可以包括入水口流速控制装置、臭氧压力控制装置以及臭氧浓度检测装置，该臭氧浓度检测装置用于检测出水口臭氧水浓度，从而将所得检测数值反馈至入水口流速控制装置和臭氧压力控制装置，以调节出水口的臭氧水浓度。

此外，还可以在该臭氧水发生装置的入水口和/或出水口设置射流器，进而在该臭氧水发生装置的上游和/或下游进一步设置另一个臭氧水发生装置，从而进一步提高所需臭氧水的浓度。

通过本实用新型的臭氧水发生装置，增加了臭氧与水的接触频次，使得臭氧与水的接触变得可控，从而能够瞬时、动态、多模式调节所生成的臭氧水浓度至较大的范围区间，例如0.2～20ppm，并可根据实际需要持续稳定地供给所需浓度的臭氧水。

该臭氧水发生装置可以用于工业用途、医用、民用等各种应用领域中使用的诸如臭氧水机、家用出水装置(例如水龙头等)、臭氧消毒机、水处理臭氧发生器等用途中。

实施例

以下举出实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照下述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对下述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

实施例1

参照图1具体进行说明，图1示出了本实用新型的臭氧水发生装置的一个实施方式的结构示意图。具体地，使用尺寸为长30mm、宽30mm、高30mm的正方体密闭容器(1)，该密闭容器的材质为304不锈钢。在该密闭容器的上方和下方分别开两个直径为2.5mm的开槽孔，其中，一个开槽孔作为臭氧水装置的入水口(2)，另一个开槽孔作为臭氧水装置的出水口(5)使用长100mm的水管(3)作为水路通道，该水管的平均直径为2mm，该水管的材质为PTEF，在该水管的外表面设置有若干平均孔径为1μm的孔(7)(示于图2)，经过测定，该孔的开孔率(即，开孔面积占整个水路通道的表面积之比)约为40％。

图2是本实用新型的臭氧水发生装置的水管的主视图(a)和部分剖视图(b)，从图上可知，沿着水管内部的水流方向，在水管的外表面分布多个孔(7)。

将该水管(3)弯曲成蛇形(参见图2)并纳入到密闭容器中，将该水管的一端与密闭容器的入水口连接，另一端与密闭容器的出水口连接，并分别穿过该出水口和入水口，露出于密闭容器的外表面，并用防水密封胶及不锈钢金属卡头密封将接口分别密封。使用广州珍澳臭氧设备有限公司生产的型号为ZA-E0.5G-3G的臭氧发生器(6)，将该臭氧发生器的臭氧出口端与该密闭容器连接，得到臭氧水发生装置。

在臭氧水发生装置工作时，首先启动该臭氧发生器的电源并打开散热风扇，向密闭容器中通入臭氧气体(4)，经过一段时间后，臭氧气体在密闭容器中的压力升至1.6bar，随后将水流电磁阀打开，向入水口通入水，起初水压恒定在0.1MPa以下，然后将水压逐渐升至0.35MPa，臭氧在压力作用下从密闭容器的孔隙进入水管并溶解于水中，经由水管从出水口得到的臭氧水浓度为20ppm。

此外，为了进一步增加出水口的臭氧水浓度，还可以在臭氧水发生装置的入水口处设置射流器，水流流经该射流器之后再进入该臭氧水发生装置的入水口。

此外，还可以在该臭氧水发生装置的出水口处设置射流器(8)，从而供于另一个臭氧水发生装置(参照图4)。

产业上的可利用性

本实用新型的臭氧水发生装置，增加了臭氧与水的接触频次，使得臭氧与水的接触变得可控，从而能够瞬时、动态、多模式调节所生成的臭氧水浓度至较大的范围区间，并可根据实际需要持续稳定地供给所需浓度的臭氧水。因此，本实用新型的臭氧水发生装置可以大规模应用于各种工业用途、医用、民用等实际的用途中。

Claims (10)

1.一种臭氧水发生装置，其特征在于，该臭氧水发生装置包括：密闭容器、臭氧发生器、水路通道，其中，

所述密闭容器设置有进水口和出水口，

所述水路通道设置在密闭容器的内部，且所述水路通道的一端与所述进水口相通，另一端与所述出水口相通，

所述水路通道的外表面设置有多个孔隙，使得臭氧气体进入所述水路通道。

2.根据权利要求1所述的臭氧水发生装置，其中，所述臭氧发生器设置在所述密闭容器的内部或外部。

3.根据权利要求1或2所述的臭氧水发生装置，其中，所述进水口和出水口分别为1个或者多个。

4.根据权利要求1或2所述的臭氧水发生装置，其中，所述水路通道为平面布局或立体布局。

5.根据权利要求4所述的臭氧水发生装置，其中，所述平面布局选自蛇形、圆形、椭圆形、正方形、三角形、梯形、以及二维空间填充曲线中的一种或几种。

6.根据权利要求4所述的臭氧水发生装置，其中，所述立体布局选自柱体、锥体、台体、球体和三维空间填充体中的一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述的臭氧水发生装置，其中，所述水路通道的开孔率为5～75％。

8.根据权利要求1或2所述的臭氧水发生装置，其中，所述水路通道的平均直径为10mm以下。

9.根据权利要求1或2所述的臭氧水发生装置，其中，所述密闭容器与所述水路通道一体成型。

10.根据权利要求1或2所述的臭氧水发生装置，其中，所述臭氧水发生装置还包括气路通道，所述气路通道与所述水路通道的外表面的孔隙连接。

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