TWI537218B - Ozone water generating device - Google Patents

Description

臭氧水生成裝置

本發明是有關於一種臭氧水生成裝置，特別是指一種能穩定輸送臭氧氣體並能將臭氧氣體與水均勻混合的臭氧水生成裝置。

參閱圖1，習知一種臭氧與水自動混合器1(台灣發明專利公告第I285132號)，能與一水源(圖未示)及一臭氧源(圖未示)連接使用，該臭氧與水自動混合器1包含：一管體11、一供該水源流出的水流所進出的水流通道12、一供該臭氧源的臭氧氣體通過且與該水流通道12連通的進氣通道13，及一鄰近該管體11底緣且位於該水流通道12的阻流環件14。

該管體11為一文氏管(Venturi tube)，該管體11包括依序連接的一圍繞出一進水段121的進水壁111、一喉壁112、一低壓壁113，及一圍繞出一混合出水段122的出水壁114。

當使用者打開該水源(例如水龍頭)時，該水源所流出的水流將通過該管體11的該進水段121並朝該管體11 的該混和出水段122方向流動，根據柏努利定理(Bernoulli’s Principle)可知，由於水流流速增加可導致壓力降低，因此該喉壁112與該低壓壁113將圍繞出一低壓帶，從而，該臭氧源所提供的臭氧氣體便能經該進氣通道13，而被負壓吸入至該水流通道12內，並隨著水流方向往該混合出水段122方向流動。

該阻流環件14可使水流暫蓄留於該混合出水段122內，增加臭氧與水的混合時間，進一步提升臭氧水的含臭氧量。

然而，此種臭氧與水自動混合器1，當該水源被打開一陣子後，將生成一自該管體11的該混合出水段122朝該喉壁112方向的回壓，使得臭氧氣體無法再經由該進氣通道13被負壓吸入至該水流通道12內，故有無法生成臭氧水的情形發生。

因此，本發明之目的，即在提供一種即使產生一回壓也能穩定將臭氧氣體輸送至一水流通道內而產生臭氧水的臭氧水生成裝置。

於是本發明臭氧水生成裝置，包含一臭氧供應單元，及一混合單元。

該臭氧供應單元包括一具有一臭氧輸出通道的臭氧產生器。

該混合單元包括一圍繞界定出一水流通道的文 氏管，該文氏管具有一管壁、一形成於該管壁上且圍繞出一第一進氣通道的第一進氣管壁，及一形成於該管壁上且圍繞出一第二進氣通道的第二進氣管壁。

該水流通道具有一進水段、一與該進水段連通的低壓段，及一與該低壓段連通的混合出水段，該進水段與該低壓段的孔徑是互朝另一者遞減。

該第一進氣通道的其中一端是連通於該進水段與該低壓段之間，該第一進氣通道的另一端是連通於該臭氧輸出通道。

該第二進氣通道的其中一端是連通於該低壓段，該第二進氣通道的另一端是連通於該臭氧輸出通道。

本發明臭氧水生成裝置之功效，藉由該文氏管具有一連通該進水段與該低壓段之間的該第一進氣通道與一連通該低壓段的該第二進氣通道之設計，便能讓本發明在使用上，即使位於該文氏管內的水流產生一回壓也能持續讓臭氧氣體經由該第一進氣通道流動至該水流通道內，進而穩定生成臭氧水。

2‧‧‧臭氧供應單元

21‧‧‧臭氧產生器

211‧‧‧臭氧輸出通道

22‧‧‧幫浦

23‧‧‧電磁閥

24‧‧‧加壓管路

3‧‧‧逆止閥

31‧‧‧單向通道

4‧‧‧氣體分流管

41‧‧‧第一送氣端口

42‧‧‧第二送氣端口

43‧‧‧進氣端口

5‧‧‧混合單元

6‧‧‧文氏管

61‧‧‧水流通道

611‧‧‧進水段

612‧‧‧低壓段

613‧‧‧混合出水段

614‧‧‧喉段

62‧‧‧管壁

621‧‧‧進水壁部

622‧‧‧喉壁部

623‧‧‧低壓壁部

624‧‧‧出水壁部

63‧‧‧第一進氣管壁

631‧‧‧第一進氣通道

64‧‧‧第二進氣管壁

641‧‧‧第二進氣通道

65‧‧‧連接管件

651‧‧‧周壁

652‧‧‧連接肩壁

7‧‧‧進水接頭

8‧‧‧出水蓋

81‧‧‧阻流環件

9‧‧‧感應器

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中圖1是一剖面圖，說明習知一種臭氧與水自動混合器；圖2是一示意圖，說明本發明臭氧水生成裝置的一實施例，包含一臭氧供應單元，及一混合單元；圖3是一剖面圖，說明該實施例的該混合單元包括一文 氏管、一進水接頭，及一出水蓋；圖4是一仰視圖，說明該實施例的該出水蓋具有一阻流環件；圖5是一示意圖，說明當使用者剛打開一水源時，該臭氧供應單元所產生的臭氧氣體會經由一第一進氣通道與一第二進氣通道流入至該文氏管；及圖6是一示意圖，說明當使用者打開該水源一陣子後，因位於該文氏管內的水流生成一回壓，使該臭氧供應單元所產生的臭氧氣體，無法經由該第二進氣通道流入至該文氏管。

參閱圖2、3、4，本發明臭氧水生成裝置的一實施例，適用於一水源(圖未示)，該臭氧水生成裝置包含一臭氧供應單元2、一逆止閥3、一氣體分流管4，及一混合單元5。

該臭氧供應單元2包括一具有一臭氧輸出通道211的臭氧產生器21、一幫浦(Pump)22、一電磁閥23，及一連通該幫浦22、該電磁閥23與該臭氧產生器21的加壓管路24。

在本實施例中，該電磁閥23設置於該加壓管路24上且位於該幫浦22與該臭氧產生器21之間，並能作為一開關而調控該幫浦22壓力大小，該幫浦22所產生的壓力差能經由該加壓管路24將該臭氧產生器21所產生的臭氧氣體往該混合單元5推進。在此補充說明的是，該幫浦 22的抗逆壓承受度能達至5kg/cm²。

該逆止閥3設置於該臭氧產生器21與該混合單元5之間，該逆止閥3包括一單向通道31，該單向通道31的其中一端連通該臭氧輸出通道211，且該逆止閥3的抗逆壓承受度能達至2kg/cm²。

該氣體分流管4設置於該逆止閥3與該混合單元5之間，該氣體分流管4具有呈相反設置的一第一送氣端口41、一第二送氣端口42，及一介於該第一送氣端口41與該第二送氣端口42之間的進氣端口43，該進氣端口43連通於該逆止閥3的該單向通道31的另一端。在本實施例中，該氣體分流管4的形狀為T字型。

該混合單元5包括一圍繞界定出一水流通道61的文氏管6、一裝設於該文氏管6上的進水接頭7、一相反於該進水接頭7的出水蓋8，及一裝設於該進水接頭7上的感應器9。

該文氏管6所圍繞界定出的該水流通道61具有一進水段611、一與該進水段611連通的低壓段612，及一與該低壓段612連通的混合出水段613，該進水段611與該低壓段612的孔徑是互朝另一者遞減。在本實施例中，該水流通道61還具有一連接於該進水段611具有最小孔徑的一端與該低壓段612具有最小孔徑的一端之間的喉段614。

該文氏管6具有一管壁62、一形成於該管壁62上且圍繞出一第一進氣通道631的第一進氣管壁63，及一 形成於該管壁62上且圍繞出一第二進氣通道641的第二進氣管壁64。

該文氏管6的該第一進氣通道631的其中一端是連通於該進水段611與該低壓段612之間，該第一進氣通道631的另一端是連通於該臭氧輸出通道211。該第二進氣通道641的其中一端是連通於該低壓段612，該第二進氣通道641的另一端是連通於該臭氧輸出通道211。在本實施例中，該氣體分流管4的該第一送氣端口41是連通於該第一進氣通道631，該氣體分流管4的該第二送氣端口42是連通於該第二進氣通道641。

該文氏管6的該管壁62具有一圍繞出該進水段611的進水壁部621、一與該進水壁部621連接且圍繞出該喉段614的喉壁部622、一與該喉壁部622連接且圍繞出該低壓段612的低壓壁部623，及一圍繞該混合出水段613的出水壁部624。在本實施例中，該出水蓋8裝設於該出水壁部624並具有一阻流環件81

該文氏管6的該第一進氣管壁63位於該喉壁部622，該第二進氣管壁64位於該低壓壁部623且遠離該低壓段612具有最小孔徑的一端。

在本實施例中，該文氏管6還具有一限位於該喉段622的連接管件65，該連接管件65具有一周壁651，及一自該周壁651頂緣沿徑向方向延伸至該喉壁部622的連接肩壁652，該連接肩壁652介於該進水壁部621與該第一進氣管壁63之間，該周壁651底緣鄰近於該第一進氣通 道631的一中心線。

參閱圖2與圖5，當使用者剛打開該水源時，此時，自該水源所流出的水流經該文氏管6的該進水段611朝該混和出水段613方向流動，在該喉壁部622與該低壓壁部623內的水流因重力位能轉換而加速水流流速，依據柏努利定理能知，該喉壁部622與該低壓壁部623會圍繞生成出一低壓帶，從而，該臭氧產生器21所產生的臭氧氣體，在經該第一進氣通道631與該第二進氣通道641時，便會被負壓吸入至該水流通道61內，臭氧氣體流動方向如圖5中虛線箭頭所示，流入至該水流通道61內的臭氧氣體，隨即同水流方向往該混合出水段613流動。

在此補充說明的是，當水流流經該連接管件65的該周壁651底緣時，由於水流的流速增加能導致壓力降低，又，該周壁651的底緣鄰近於該第一進氣通道631的該中心線，因此，能較有效且直接地將臭氣氣體負壓吸入至該喉段614。

該阻流環件81可使水流暫蓄留於該混合出水段613內，藉此，增加臭氧與水的混合時間。

該感應器9裝設於該進水接頭7，用以調控流入至該文氏管6內的水流量。

參閱圖2與圖6，當使用者打開該水源一陣子後，位於該出水蓋8內的水流會生成一朝該低壓壁部623推 進的回壓，該回壓會阻擋已流動至該第二進氣通道641內的臭氧氣體進入該水流通道61，於是，滯留在該第二進氣通道641內的臭氧氣體則會因不斷累積而回堵至該氣體分流管4的該第二送氣端口42，此時，自該送氣端43進入的臭氧氣體便往壓力處較低的該第一送氣端口41推進，臭氧氣體的主要流動路徑如圖6中虛線箭頭所示，從而，使臭氧氣體能持續經該第一進氣通道631穩定地往該喉段614輸送，故本發明能解決習知該臭氧與水自動混合器1，臭氧氣體無法自該進氣通道13進入到該水流通道12的問題。

在此補充說明的是，因該氣體分流管4的形狀是呈T字型，所以臭氧氣體因該回壓的阻擋而回堵至該第二送氣端口42，實質上也能有助於來自該進氣端口43的臭氧氣體往該第一進氣通道631流動，也就是說，該第二送氣端口42實質上成為一輔助該臭氧氣體往該第一進氣通道631流動的壓力源。

另外，本發明具有抵抗該回壓自該第二進氣通道641往該進氣端口41方向逆壓推進的第一道防護機制，在於該逆止閥3的抗逆壓承受度能達至2kg/cm²，而第二道防護機制則在該幫浦22的抗逆壓承受度能達至5kg/cm²，藉此，確保臭氧氣體能穩定自該氣體分流管4的該進氣端口43進入。

綜上所述，本發明臭氧水生成裝置，藉由該文氏管6具有一位於該喉壁部622的該第一進氣管壁63與一 位於該低壓壁部623的該第二進氣管壁64，及該氣體分流管4之設計，使得本發明臭氧水生成裝置，在使用上即使產生回壓也依舊能使臭氧氣體持續經由該第一進氣通道631往該喉段614輸送，從而，穩定地產生臭氧水，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧臭氧供應單元

21‧‧‧臭氧產生器

211‧‧‧臭氧輸出通道

22‧‧‧幫浦

23‧‧‧電磁閥

24‧‧‧加壓管路

3‧‧‧逆止閥

31‧‧‧單向通道

4‧‧‧氣體分流管

41‧‧‧第一送氣端口

42‧‧‧第二送氣端口

43‧‧‧進氣端口

5‧‧‧混合單元

6‧‧‧文氏管

61‧‧‧水流通道

611‧‧‧進水段

612‧‧‧低壓段

613‧‧‧混合出水段

614‧‧‧喉段

62‧‧‧管壁

63‧‧‧第一進氣管壁

631‧‧‧第一進氣通道

64‧‧‧第二進氣管壁

641‧‧‧第二進氣通道

7‧‧‧進水接頭

8‧‧‧出水蓋

81‧‧‧阻流環件

9‧‧‧感應器

Claims (8)

1. 一種臭氧水生成裝置，包含：一臭氧供應單元，包括一具有一臭氧輸出通道的臭氧產生器；及一混合單元，包括一圍繞界定出一水流通道的文氏管，該文氏管具有一管壁、一形成於該管壁上且圍繞出一第一進氣通道的第一進氣管壁，及一形成於該管壁上且圍繞出一第二進氣通道的第二進氣管壁，該水流通道具有一進水段、一與該進水段連通的低壓段，及一與該低壓段連通的混合出水段，該進水段與該低壓段的孔徑是互朝另一者遞減，該第一進氣通道的其中一端是連通於該進水段與該低壓段之間，該第一進氣通道的另一端是連通於該臭氧輸出通道，該第二進氣通道的其中一端是連通於該低壓段，該第二進氣通道的另一端是連通於該臭氧輸出通道；其特徵在於：該水流通道還具有一連接於該進水段具有最小孔徑的一端與該低壓段具有最小孔徑的一端之間的喉段，該管壁具有一圍繞出該進水段的進水壁部、一與該進水壁部連接且圍繞出該喉段的喉壁部，及一與該喉壁部連接且圍繞出該低壓段的低壓壁部，該第一進氣管壁位於該喉壁部，該第二進氣管壁位於該低壓壁部且遠離該低壓段具有最小孔徑的一端。
2. 如請求項1所述的臭氧水生裝置，其中，該文氏管還具有一限位於該喉段的連接管件，該連接管件具有一周壁，及一自該周壁頂緣沿徑向方向延伸至該喉壁部的連接肩壁，該連接肩壁介於該進水壁部與該第一進氣管壁之間，該周壁底緣鄰近於該第一進氣通道的一中心線。
3. 如請求項1所述的臭氧水生成裝置，還包含一設置於該臭氧產生器與該混合單元之間的逆止閥，該逆止閥包括一單向通道，該單向通道的其中一端連通該臭氧輸出通道，且該逆止閥的抗逆壓承受度能達至2kg/cm²。
4. 如請求項3所述的臭氧水生成裝置，還包含一設置於該逆止閥與該混合單元之間的氣體分流管，該氣體分流管具有呈相反設置的一第一送氣端口、一第二送氣端口，及一介於該第一送氣端口與該第二送氣端口之間的進氣端口，該進氣端口連通於該逆止閥的單向通道的另一端，該第一送氣端口是連通於該第一進氣通道，該第二送氣端口是連通於該第二進氣通道。
5. 如請求項4所述的臭氧水生成裝置，其中，該氣體分流管的形狀為T字型。
6. 如請求項1所述的臭氧水生成裝置，其中，該臭氧供應單元還包括一幫浦、一連通該幫浦與該臭氧產生器的加壓管路、一設置於該加壓管路上且位於該幫浦與該臭氧產生器之間的電磁閥，該幫浦所產生的壓力差能經由該加壓管路將該臭氧產生器所產生的臭氧往該混合單元 推進。
7. 如請求項6所述的臭氧水生成裝置，其中，該幫浦的抗逆壓承受度能達至5kg/cm²。
8. 如請求項1至7中任一項所述的臭氧水生成裝置，其中，該混合單元還包含一裝設於該文氏管上的進水接頭，、一相反於該進水接頭的出水蓋，及一裝設於該進水接頭上的感應器，該文氏管的該管壁還具有一圍繞該混合出水段的出水壁部，該出水蓋裝設於該出水壁部並具有一阻流環件。