專利名稱：家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置及臭氧水制備器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及臭氧水制備技術領域，尤其涉及一種家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置及其臭氧水制備器。
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，并且臭氧溶解在水中形成臭氧水，殺菌消毒后，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(wěn)定的臭氧水卻是目前行業(yè)面臨的一大難題?，F(xiàn)有技術中主要采取微孔氣曝石技術，氣曝石置于水中，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后，易凝結水垢，堵塞微孔，而無法產(chǎn)生氣泡，甚至會造成管路壓力，而發(fā)生危險，并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，影響臭氧水制得效果。除此以外，臭氧小氣泡在水中受到浮力會溢出水面，進而污染周圍的環(huán)境。另外，在工業(yè)中出現(xiàn)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(xiàn)混合，但是由于僅在表面混合，效率較低，無法滿足家庭使用的快節(jié)奏生活需求，后期工業(yè)上出現(xiàn)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后再由旋混式曝氣裝置進行低速攪拌混合，改進后，曝氣效率上雖然提升，但結構復雜，增加了多孔(或微孔)的曝氣頭或布氣頭，成本較高，并且多孔(或微孔)的曝氣頭或布氣頭置于水中，長期使用后，易凝結水垢，發(fā)生堵塞危險，不利于家庭使用。
實用新型內容有鑒于此，有必要提供一種安全可靠的家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置及其臭氧水制備器。本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種家用快速制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(jīng)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(wǎng)。所述離心式氣液混合件還包括支撐件，分割網(wǎng)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(wǎng)的網(wǎng)孔的面積為O. 0Γ10平方厘米。[0016]所述分割網(wǎng)的網(wǎng)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。一種臭氧水制備器，包括盛水容器、臭氧供給裝置、家用快速制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(jīng)正傘型離心式氣液混合件在水中循環(huán)溶解制得臭氧水。本實用新型的有益效果是本實用新型所述家用快速制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(jīng)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于水中，傘底與水的接觸面積大于傘頂，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(huán)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，由于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，且由于水的自重作用，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，進而有益于拖帶臭氧氣體；另外一方面紊流拖帶的臭氧氣泡，多次經(jīng)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(wǎng)。當水流經(jīng)分割網(wǎng)的網(wǎng)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(huán)后，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。并且，分割筋相互交錯連接后形成分割網(wǎng)，其作為網(wǎng)狀的整體結構更易安裝，保證了其可生產(chǎn)制造性。本實用新型所述離心式氣液混合件還包括支撐件，分割網(wǎng)安裝在支撐件上。支撐件可以對分割網(wǎng)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。若該轉速低于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；若該轉速高于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(wǎng)的網(wǎng)孔的面積為O.Of 10平方厘米。若該網(wǎng)孔面積大于10平方厘米，則驅動水流形成紊流的速度較慢，拖帶臭氧的效率低；若該面積小于0.01平方厘米，則氣體通過網(wǎng)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(wǎng)孔為菱形。由于菱形的網(wǎng)孔存在夾角較小的兩個角，分割筋在夾角較小處易于微細化臭氧氣泡。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小于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，不利于臭氧進入水中；若該錐度a大于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制備器，由于包括了上述的氣液傳遞裝置，大大提高了臭氧的制備效率，節(jié)約了能源，解決了人們快速獲取穩(wěn)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制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制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、臭氧水制備器；21、盛水容器；22、臭氧供給裝置；23、臭氧發(fā)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(wǎng)；33、網(wǎng)孔；40、臭氧水制備器；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制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(jīng)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小于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，不利于臭氧進入水中；若該錐度a大于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(huán)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。請一并參閱圖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，由于離心作用，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，由于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，且由于水的自重作用，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(wěn)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。若該轉速低于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；若該轉速高于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。本實用新型采用正傘的離心式氣液混合件11，實現(xiàn)了臭氧水的快速制備，克服人們的技術偏見，并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制備器一種實施方式的結構示意圖，所述臭氧水制備器20，包括盛水容器21、臭氧供給裝置22、家用快速制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(jīng)正傘型離心式氣液混合件11在水中循環(huán)溶解制得臭氧水。所述臭氧供給裝置22包括臭氧發(fā)生器23及氣泵24，氣泵24向臭氧發(fā)生器23供給空氣或氧氣，臭氧發(fā)生器23電解產(chǎn)生臭氧,通過輸送管25經(jīng)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制備器20的工作原理是在盛水容器21內放入水，啟動家用快速制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(jīng)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(jīng)支撐件111上的孔進入水中，紊流將拖帶臭氧在水中循環(huán)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制得臭氧水。本實用新型由于采用了氣液傳遞裝置10，大大提高了臭氧的制備效率，節(jié)約了能源，解決了人們快速獲取穩(wěn)定的臭氧水的需求。并且由于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(huán)，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(huán)，進而又提高了臭氧的利用率，節(jié)約了能源。可以理解，本實用新型所述家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置10和臭氧水制備器20為安全起見還可以結合臭氧尾氣吸收分解裝置使用?？梢岳斫猓緦嵱眯滦退黾矣每焖僦苽涑粞跛臍庖簜鬟f裝置10為提升制得臭氧水的氧化性也可以結合臭氧催化(如紫外燈)使用?？梢岳斫?，本實用新型所述家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置10也可以應用在醫(yī)學消毒領域制備臭氧水。[0055]可以理解，所述分割筋也可以是不均勻分布在傘面上?？梢岳斫猓龀粞跛苽淦?0輸送臭氧的供氣口也可以位于液面下?？梢岳斫?，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?？梢岳斫?，所述臭氧產(chǎn)生器上還設有散熱結構，避免溫度夠高，臭氧產(chǎn)生效率低?？梢岳斫?，所述旋轉動力件也可以是手柄式人工驅動或磁動力驅動?？梢岳斫?，所述家用快速制備臭氧水的旋轉動力件可以位于盛水容器上方或底部 或側部。那么這種非本實用新型本質的變化，也在本實用新型保護范圍之內。實施方式二 請參閱圖5所示的本實用新型家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置的第二實施方式，所述家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置30與家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置10的區(qū)別在于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(wǎng)32。請一并參閱圖6及圖7，所述分割筋31相互交錯連接形成分割網(wǎng)32，分割筋31上設有切割刃113。分割網(wǎng)32圍成正傘型的離心式氣液混合件11。所述分割網(wǎng)32的網(wǎng)孔33為菱形，菱形網(wǎng)孔33具有夾角較小的兩個角，分割筋31在夾角較小處易于微細化臭氧氣泡。該網(wǎng)孔33的面積為O. OflO平方厘米。若該網(wǎng)孔面積大于10平方厘米，則驅動水流形成紊流的速度較慢，拖帶臭氧的效率低；若該面積小于O. 01平方厘米,則臭氧氣體通過網(wǎng)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(wǎng)32的網(wǎng)孔33面積為O. 8平方厘米。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(chǎn)生紊流，同時水受到正傘的離心作用，形成位于傘面的負壓漩渦，將臭氧氣體吸入水中產(chǎn)生氣泡，紊流將臭氧氣泡拖帶循環(huán)，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(huán)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(wǎng)32，本實施方式中所述分割網(wǎng)32為三層，并且三層分割網(wǎng)32的網(wǎng)孔33相互交錯，如此，臭氧氣泡經(jīng)過網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(jīng)過分割網(wǎng)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(huán)溶解快速制得穩(wěn)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(jié)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制備器另外一種實施方式的結構示意圖，所述臭氧水制備器40與臭氧水制備器20的區(qū)別在于所述輸送管25輸送臭氧的供氣口 26位于盛水容器21的底部。如此，臭氧發(fā)生器23產(chǎn)生的臭氧經(jīng)輸送管25直接輸送到盛水容器21的底部進入水中，即可產(chǎn)生臭氧氣泡，參與循環(huán)溶解，臭氧氣泡同時被紊流拖帶循環(huán)，被切割微細化，部分溢出水面的臭氧，再經(jīng)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(wǎng)的網(wǎng)孔的大小可以均勻分布，也可以不均勻分布或不規(guī)則分布?？梢岳斫猓龇指罹W(wǎng)可以是抗氧化金屬網(wǎng)或非金屬網(wǎng)?？梢岳斫?，所述分割網(wǎng)的網(wǎng)孔也可以是圓形或正方形。 可以理解，所述位于盛水容器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，所述臭氧水制備器40也可以采用氣液傳遞裝置10。那么這種非本實用新型本質的變化，也在本實用新型保護范圍之內。本實施方式中，其余結構和有益效果均與第一實施方式一致，這里不再一一贅述。實施方式三請參閱圖9所示的本實用新型家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置的第三實施方式，所述家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置50與家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置30的區(qū)別在于所述離心式氣液混合件11還包括支撐件51，分割網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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?？梢岳斫猓鲋渭c分割網(wǎng)也可以一體設置。可以理解，所述支撐件也可以是加強筋。那么這種非本實用新型本質的變化，也在本實用新型保護范圍之內。本實施方式中，其余結構和有益效果均與第二實施方式一致，這里不再一一贅述。
權利要求1.一種家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特征在于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(jīng)離心式氣液混合件拖帶進入水中。
2.如權利要求I所述的家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特征在于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所述的家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特征在于所述分割筋上設有切割刃。
4.如權利要求2或3所述的家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特征在于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(wǎng)。
5.如權利要求4所述的家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特征在于所述離心式氣液混合件還包括支撐件，分割網(wǎng)安裝在支撐件上。
6.如權利要求5所述的家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特征在于所述分割網(wǎng)的網(wǎng)孔的面積為O. 0Γ10平方厘米。
7.如權利要求6所述的家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特征在于所述分割網(wǎng)的網(wǎng)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制備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特征在于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所述的家用快速制備臭氧水的氣液傳遞裝置，其特征在于所述呈正傘型的離心式氣液混合件的傘內錐度為15 175度。
10.一種臭氧水制備器，其特征在于包括盛水容器、臭氧供給裝置、權利要求I至9任意一項所述的家用快速制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(jīng)正傘型離心式氣液混合件在水中循環(huán)溶解制得臭氧水。
專利摘要本實用新型涉及一種家用快速制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(jīng)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(huán)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。并且，由于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(yōu)先權日2012年5月28日
發(fā)明者朱澤春, 魏云杰, 宋義高 申請人:九陽股份有限公司