家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置及臭氧水製備器的製作方法

2023-09-11 18:55:05

專利名稱：家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置及臭氧水製備器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及臭氧水製備技術領域，尤其涉及一種家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置及其臭氧水製備器。
背景技術：
臭氧既能夠殺菌，又能夠去除農藥等化學有害物質，同時也能夠去除水中的氯，並且臭氧溶解在水中形成臭氧水，殺菌消毒後，臭氧會自行分解，不會殘留。因此，臭氧水被較為廣泛的推廣應用。然而，如何快速獲取穩定的臭氧水卻是目前行業面臨的一大難題。現有技術中主要採取微孔氣曝石技術，氣曝石置於水中，將臭氧氣體通過微孔氣 曝石，形成較多臭氧小氣泡，臭氧小氣泡加大了與水的接觸面積，來提高臭氧溶解的效率，但是該微孔氣曝石長期使用後，易凝結水垢，堵塞微孔，而無法產生氣泡，甚至會造成管路壓力，而發生危險，並且氣曝石安裝時也易破損，若安裝不好，會導致臭氧氣體進入微孔氣曝石時分配不均，進而影響氣泡的大小，影響臭氧水製得效果。除此以外，臭氧小氣泡在水中受到浮力會溢出水面，進而汙染周圍的環境。另外，在工業中出現了旋混式曝氣裝置，這種曝氣裝置主要為攪拌作用，在水氣接觸的表面進行低速攪拌，以實現混合，但是由於僅在表面混合，效率較低，無法滿足家庭使用的快節奏生活需求，後期工業上出現了結合多孔(或微孔)的曝氣頭或布氣頭使用，通過曝氣頭或布氣頭向水中注入氣體後再由旋混式曝氣裝置進行低速攪拌混合，改進後，曝氣效率上雖然提升，但結構複雜，增加了多孔(或微孔)的曝氣頭或布氣頭，成本較高，並且多孔(或微孔)的曝氣頭或布氣頭置於水中，長期使用後，易凝結水垢，發生堵塞危險，不利於家庭使用。
實用新型內容有鑑於此，有必要提供一種安全可靠的家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置及其臭氧水製備器。本實用新型是通過以下技術方案實現的一種家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置，包括呈正傘型的離心式氣液混合件、驅動離心式氣液混合件快速旋轉的旋轉動力件，旋轉動力件通過轉軸連接離心式氣液混合件，臭氧氣體經離心式氣液混合件拖帶進入水中。所述正傘型離心式氣液混合件包括多個分割筋。 所述分割筋上設有切割刃。所述分割筋相互交錯連接形成至少一層微細化氣泡的分割網。所述離心式氣液混合件還包括支撐件，分割網安裝在支撐件上。所述旋轉動力件為電機，該電機驅動離心式氣液混合件的轉速為50(Γ5000轉/分鐘。所述分割網的網孔的面積為O. 0Γ10平方釐米。[0016]所述分割網的網孔為菱形。所述呈正傘型的離心式氣液混合件的傘內錐度為15 175度。一種臭氧水製備器，包括盛水容器、臭氧供給裝置、家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置，臭氧供給裝置向盛水容器內供給臭氧，正傘型離心式氣液混合件伸入水中，臭氧經正傘型離心式氣液混合件在水中循環溶解製得臭氧水。本實用新型的有益效果是本實用新型所述家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置，呈正傘型的離心式氣液混合件、驅動離心式氣液混合件快速旋轉的旋轉動力件，旋轉動力件通過轉軸連接離心式氣液混合件，臭氧氣體經離心式氣液混合件拖帶進入水中。呈正傘型的離心式氣液混合件置於水中，傘底與水的接觸面積大於傘頂，如此離心式氣液混合件旋轉時，水受正傘的導向及盛水容器壁的作用，形成自水底向水面的紊流，同時，水還受到旋轉離心作用，在自傘頂至傘底的傘面上形成負壓漩渦。如此，臭氧氣體被紊流拖帶在水中循環溶解，負壓漩渦將水面的臭氧吸入水中，形成可靠的氣液混合。除此以外，由於正傘型的離心式氣液混合件攪動時，形成自水底向水面的紊流，當水流到達水面時，直接作用動力減少，且由於水的自重作用，避免了水流的溢出危險，更加安全可靠。本實用新型所述正傘型離心式氣液混合件包括多個分割筋，分割筋一方面起到加強水流攪拌的作用力，形成的紊流效果更好，進而有益於拖帶臭氧氣體；另外一方面紊流拖帶的臭氧氣泡，多次經分割筋被分割形成微小的臭氧氣泡，提升了臭氧與水的接觸面積，進而提升了溶解效率。當然，該分割筋也可以是分割葉片。本實用新型所述分割筋上設有切割刃。進一步加強了微細化氣泡的效率。本實用新型所述分割筋相互交錯連接形成至少一層微細化氣泡的分割網。當水流經分割網的網孔時，混合在水中的臭氧氣泡遇到分割筋及切割刃，被切割微細化，如果多次循環後，臭氧氣泡變得更加微小，與水的溶解面積近一步加大，保證了溶解效率。並且，分割筋相互交錯連接後形成分割網，其作為網狀的整體結構更易安裝，保證了其可生產製造性。本實用新型所述離心式氣液混合件還包括支撐件，分割網安裝在支撐件上。支撐件可以對分割網起到安裝固定防止變形的作用，還可以加強水流攪動的效果。本實用新型所述旋轉動力件為電機，該電機驅動離心式氣液混合件的轉速為500^5000轉/分鐘。若該轉速低於500轉/分鐘，則驅動水流形成紊流的速度較慢，拖帶臭氧的效率低；若該轉速高於5000轉/分鐘，水受到的離心力太大，紊流效果不好，且易飛濺。本實用新型所述分割網的網孔的面積為O.Of 10平方釐米。若該網孔面積大於10平方釐米，則驅動水流形成紊流的速度較慢，拖帶臭氧的效率低；若該面積小於0.01平方釐米，則氣體通過網孔的速度較慢，導致紊流拖帶的臭氧量減少，也會降低臭氧溶解效率。進一步的，所述網孔為菱形。由於菱形的網孔存在夾角較小的兩個角，分割筋在夾角較小處易於微細化臭氧氣泡。本實用新型所述呈正傘型的離心式氣液混合件的傘內錐度a為15 175度。若該傘內錐度a小於15度，則離心式氣液混合件對水的攪動力較小，無法形成面積較大的紊流，不利於臭氧進入水中；若該錐度a大於175度，則在傘內無法形成負壓吸附的效果，臭氧進入水中的效率較低，且水的上下流動的效果減弱。[0028]除此以外，本實用新型所述的臭氧水製備器，由於包括了上述的氣液傳遞裝置，大大提高了臭氧的製備效率，節約了能源，解決了人們快速獲取穩定的臭氧水的需求。
以下結合附圖
對本實用新型作進一步詳細說明。圖I是本實用新型氣液傳遞裝置第一實施方式的結構示意圖；圖2是圖I的俯視圖；圖3是圖I的分割筋結構示意圖；圖4是本實用新型臭氧水製備器一種實施方式的結構示意圖；圖5是本實用新型氣液傳遞裝置第二實施方式的結構示意圖；圖6是圖5的俯視圖；圖7是圖5的分割筋結構示意圖；圖8是本實用新型臭氧水製備器另外一種實施方式的結構示意圖圖9是本實用新型氣液傳遞裝置第三實施方式的結構示意圖。圖中部件名稱對應的標號如下10、氣液傳遞裝置；11、離心式氣液混合件；111、支撐件；112、分割筋；113、切割刃；12、旋轉動力件；20、臭氧水製備器；21、盛水容器；22、臭氧供給裝置；23、臭氧發生器；24、氣泵；25、輸送管；26、供氣口 ；30、氣液傳遞裝置；31、分割筋；32、分割網；33、網孔；40、臭氧水製備器；50、氣液傳遞裝置；51、支撐件。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步地詳述實施方式一請參閱圖I所示，本實用新型家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置的第一實施方式，所述氣液傳遞裝置10，包括呈正傘型的離心式氣液混合件11、驅動離心式氣液混合件11快速旋轉的旋轉動力件12。旋轉動力件12通過轉軸連接離心式氣液混合件11，臭氧氣體經離心式氣液混合件11拖帶進入水中。所述呈正傘型的離心式氣液混合件11的傘內錐度a為15 175度。若該傘內錐度a小於15度，則離心式氣液混合件11對水的攪動力較小，無法形成面積較大的紊流，不利於臭氧進入水中；若該錐度a大於175度，則在傘內形成負壓吸附的效果較差，欺負臭氧的能力較弱，臭氧進入水中的效率較低，且水的上下流動的效果減弱，循環效果也變差。本實施方式中，為克服上述問題，設定正傘內錐度a為120度。請一併參閱圖2、圖3所示，所述呈正傘型的離心式氣液混合件11包括支撐件111及多個分割筋112。支撐件111上設有孔(圖未視)，分割筋112設置在正傘的傘面上，該分割筋112為葉片結構，當離心式氣液混合件11旋轉時，分割筋112可提升對水的攪動力，強化了紊流的效果。該分割筋112上設有切割刃113，水流動時，水中的臭氧氣泡遇到切割刃113被進一步切割微細化。當正傘型離心式氣液混合件11旋轉時，水受到正傘的導向作用，形成自水底向水面的紊流，同時，由於離心作用，在傘面上形成負壓漩渦。此時，分割筋112一方面起到加強水流攪拌的作用力，形成的紊流效果更好；另外分隔筋112上的切割刃113將紊流拖帶的臭氧氣泡多次切割微細化，提升了臭氧與水的接觸面積，進而提升了溶解效率。如此，臭氧氣體被紊流拖帶在水中，同時被微細化切割，加速溶解速度，負壓漩渦將水面的臭氧吸入水中，形成可靠的氣液混合。除此以外，由於正傘型的離心式氣液混合件11攪動時，形成自水底向水面的紊流，當水流到達水面時，直接作用動力減少，且由於水的自重作用，避免了水流的溢出危險，更加安全可靠。除此以外，為保證水流的平穩性，本實用新型分隔筋112是均勻分布在正傘型離心式氣液混合件11的傘面上。所述旋轉動力件12為電機，該電機驅動離心式氣液混合件1 1的轉速為50(Γ5000轉/分鐘。若該轉速低於500轉/分鐘,則驅動水流形成紊流的速度較慢,拖帶臭氧的效率低；若該轉速高於5000轉/分鐘，水受到的離心力太大，紊流效果不好，且易飛濺。本實施方式中，考慮以上問題，設定該電機驅動離心式氣液混合件11的轉速為80(Γ2000轉/分鐘，最佳轉速為1500轉/分鐘。本實用新型採用正傘的離心式氣液混合件11，實現了臭氧水的快速製備，克服人們的技術偏見，並且正傘型結構具有導向作用，減少水溢出容器的危險，更加安全。此外，通過設置分割筋112，進一步加強水流攪拌的作用力，形成的紊流效果更好；另外分隔筋112上的切割刃113將紊流拖帶的臭氧氣泡多次切割微細化，提升了臭氧與水的接觸面積，臭氧的溶解效率更高。請參閱圖4所示本實用新型臭氧水製備器一種實施方式的結構示意圖，所述臭氧水製備器20，包括盛水容器21、臭氧供給裝置22、家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置10。臭氧供給裝置22向盛水容器21內供給臭氧，正傘型離心式氣液混合件11伸入水中，臭氧經正傘型離心式氣液混合件11在水中循環溶解製得臭氧水。所述臭氧供給裝置22包括臭氧發生器23及氣泵24，氣泵24向臭氧發生器23供給空氣或氧氣，臭氧發生器23電解產生臭氧,通過輸送管25經供氣口 26向盛水容器21內輸送臭氧，該供氣口 26開設在盛水容器21的液面上方。本實用新型所述臭氧水製備器20的工作原理是在盛水容器21內放入水，啟動家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置10及臭氧供給裝置22，臭氧氣體經供氣口 26供給進入盛水容器21的液面上，正傘型離心式氣液混合件11旋轉形成的負壓漩渦，臭氧氣體被負壓漩渦吸入經支撐件111上的孔進入水中，紊流將拖帶臭氧在水中循環溶解，同時臭氧氣泡被切割刃113微細化，形成小氣泡而快速溶解製得臭氧水。本實用新型由於採用了氣液傳遞裝置10，大大提高了臭氧的製備效率，節約了能源，解決了人們快速獲取穩定的臭氧水的需求。並且由於正傘型離心式氣液混合件11的導向作用，減少水溢出危險，用電安全更有保障。另外，自下向上的紊流拖帶臭氧在水中循環，使得臭氧氣泡不易浮出水面，即使有部分臭氧溢出水面，溢出的臭氧也會被負壓漩渦再次吸附進入水中參與循環，進而又提高了臭氧的利用率，節約了能源。可以理解，本實用新型所述家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置10和臭氧水製備器20為安全起見還可以結合臭氧尾氣吸收分解裝置使用。可以理解，本實用新型所述家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置10為提升製得臭氧水的氧化性也可以結合臭氧催化(如紫外燈)使用。可以理解，本實用新型所述家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置10也可以應用在醫學消毒領域製備臭氧水。[0055]可以理解，所述分割筋也可以是不均勻分布在傘面上。可以理解，所述臭氧水製備器20輸送臭氧的供氣口也可以位於液面下。可以理解，所述盛水容器也可以是密閉容器，臭氧供給裝置向密閉的盛水容器內
供給臭氧。可以理解，所述臭氧供給裝置也可以直接供給臭氧氣體。可以理解，所述臭氧產生器上還設有散熱結構，避免溫度夠高，臭氧產生效率低。可以理解，所述旋轉動力件也可以是手柄式人工驅動或磁動力驅動。可以理解，所述家用快速製備臭氧水的旋轉動力件可以位於盛水容器上方或底部 或側部。那麼這種非本實用新型本質的變化，也在本實用新型保護範圍之內。實施方式二 請參閱圖5所示的本實用新型家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置的第二實施方式，所述家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置30與家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置10的區別在於所述正傘型離心式氣液混合件11包括多個分割筋31，分割筋31相互交錯連接形成至少一層微細化氣泡的分割網32。請一併參閱圖6及圖7，所述分割筋31相互交錯連接形成分割網32，分割筋31上設有切割刃113。分割網32圍成正傘型的離心式氣液混合件11。所述分割網32的網孔33為菱形，菱形網孔33具有夾角較小的兩個角，分割筋31在夾角較小處易於微細化臭氧氣泡。該網孔33的面積為O. OflO平方釐米。若該網孔面積大於10平方釐米，則驅動水流形成紊流的速度較慢，拖帶臭氧的效率低；若該面積小於O. 01平方釐米,則臭氧氣體通過網孔33的量較小，導致紊流拖帶的臭氧量減少，也會降低臭氧溶解效率。本實施方式中，為避免上述問題，設定該分割網32的網孔33面積為O. 8平方釐米。本實施方式中，當離心式氣液混合件11旋轉時，分割筋31攪動水快速流動產生紊流，同時水受到正傘的離心作用，形成位於傘面的負壓漩渦，將臭氧氣體吸入水中產生氣泡，紊流將臭氧氣泡拖帶循環，臭氧氣泡受到切割刃113的微細化作用形成更小的臭氧氣泡，小臭氧氣泡在水中循環溶解。本實用新型由分割筋31交錯連接形成至少一層的分割網32，本實施方式中所述分割網32為三層，並且三層分割網32的網孔33相互交錯，如此，臭氧氣泡經過網孔33時，加強了氣泡受到分割筋112上切割刃113的切割作用，進一步提升了臭氧氣泡微細化的速度，提升效率。當然，三層分割網之間也可以設有間隙，間隙進一步加強臭氧氣泡與分割筋112的接觸面積，進而提升微細化效率。本實用新型所述呈正傘型的離心式氣液混合件11由分割網32圍成，在旋轉時，同時形成紊流及負壓漩渦，將臭氧拖帶進入水中，形成臭氧氣泡，經過分割網32上的相互交錯的多個分割筋31及切割刃113，形成更加微小的臭氧氣泡，在水中循環溶解快速製得穩定的臭氧水。一方面微小的臭氧氣泡受水流的作用，不易溢出水面，加大了水與臭氧的接觸面積的同時延長了臭氧在水中的時間，進而加大其溶解效率；另外一方面，即使部分臭氧氣泡溢出水面，水面上的臭氧也會再次被負壓漩渦再次吸進入水中，提升了臭氧的利用率，同時減少了尾氣，節約能源。另外，正傘具有較好的導向作用，水底的紊流力較大，水面相對平緩，減少水的溢出危險。請參閱圖8所示的本實用新型臭氧水製備器另外一種實施方式的結構示意圖，所述臭氧水製備器40與臭氧水製備器20的區別在於所述輸送管25輸送臭氧的供氣口 26位於盛水容器21的底部。如此，臭氧發生器23產生的臭氧經輸送管25直接輸送到盛水容器21的底部進入水中，即可產生臭氧氣泡，參與循環溶解，臭氧氣泡同時被紊流拖帶循環，被切割微細化，部分溢出水面的臭氧，再經正傘型離心式氣液混合件11的負壓漩渦吸入水中，進一步地提升了臭氧進入水中的速度，進而提升溶解效率。可以理解，本實用新型所述分割網的網孔的大小可以均勻分布，也可以不均勻分布或不規則分布。可以理解，所述分割網可以是抗氧化金屬網或非金屬網。可以理解，所述分割網的網孔也可以是圓形或正方形。 可以理解，所述位於盛水容器21底部的輸送管25輸送臭氧的供氣口 26也可以與曝氣石配合使用，或增設方式水回流的單向閥。可以理解，所述臭氧水製備器40也可以採用氣液傳遞裝置10。那麼這種非本實用新型本質的變化，也在本實用新型保護範圍之內。本實施方式中，其餘結構和有益效果均與第一實施方式一致，這裡不再一一贅述。實施方式三請參閱圖9所示的本實用新型家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置的第三實施方式，所述家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置50與家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置30的區別在於所述離心式氣液混合件11還包括支撐件51，分割網32安裝在支撐件51上。所述支撐件51為正傘型支撐板，支撐板上開設有吸氣口(圖未視)。分割網32安裝在正傘型支撐板的傘面上。本實用新型通過支撐件51可以對分割網32起到安裝固定防止變形的作用，還可以加強水流攪動的效果。可以理解，所述支撐件與分割網也可以一體設置。可以理解，所述支撐件也可以是加強筋。那麼這種非本實用新型本質的變化，也在本實用新型保護範圍之內。本實施方式中，其餘結構和有益效果均與第二實施方式一致，這裡不再一一贅述。
權利要求1.一種家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特徵在於包括呈正傘型的離心式氣液混合件、驅動離心式氣液混合件快速旋轉的旋轉動力件，旋轉動力件通過轉軸連接離心式氣液混合件，臭氧氣體經離心式氣液混合件拖帶進入水中。
2.如權利要求I所述的家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特徵在於所述正傘型離心式氣液混合件包括多個分割筋。
3.如權利要求2所述的家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特徵在於所述分割筋上設有切割刃。
4.如權利要求2或3所述的家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特徵在於所述分割筋相互交錯連接形成至少一層微細化氣泡的分割網。
5.如權利要求4所述的家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特徵在於所述離心式氣液混合件還包括支撐件，分割網安裝在支撐件上。
6.如權利要求5所述的家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特徵在於所述分割網的網孔的面積為O. 0Γ10平方釐米。
7.如權利要求6所述的家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特徵在於所述分割網的網孔為菱形。
8.如權利要求2或3或5或6或7任意一項所述的家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特徵在於所述旋轉動力件為電機，該電機驅動離心式氣液混合件的轉速為500^5000 轉 / 分鐘。
9.如權利要求8所述的家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特徵在於所述呈正傘型的離心式氣液混合件的傘內錐度為15 175度。
10.一種臭氧水製備器，其特徵在於包括盛水容器、臭氧供給裝置、權利要求I至9任意一項所述的家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置，臭氧供給裝置向盛水容器內供給臭氧，正傘型離心式氣液混合件伸入水中，臭氧經正傘型離心式氣液混合件在水中循環溶解製得臭氧水。
專利摘要本實用新型涉及一種家用快速製備臭氧水的氣液傳遞裝置，包括呈正傘型的離心式氣液混合件、驅動離心式氣液混合件快速旋轉的旋轉動力件，旋轉動力件通過轉軸連接離心式氣液混合件，臭氧氣體經離心式氣液混合件拖帶進入水中。如此離心式氣液混合件旋轉時，水受正傘的導向及盛水容器壁的作用，形成自水底向水面的紊流，同時，水還受到旋轉離心作用，在自傘頂至傘底的傘面上形成負壓漩渦，臭氧氣體被紊流拖帶在水中循環溶解，負壓漩渦將水面的臭氧吸入水中，形成可靠的氣液混合。並且，由於正傘型的離心式氣液混合件攪動時，形成自水底向水面的紊流，當水流到達水面時，直接作用動力減少，水受重力變的平緩，避免了水流的溢出危險，更加安全可靠。
文檔編號B01F3/04GK202666760SQ201220240868
公開日2013年1月16日 申請日期2012年5月28日 優先權日2012年5月28日
發明者朱澤春, 魏雲傑, 宋義高 申請人:九陽股份有限公司