专利名称：臭氧水生成装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于污水处理的臭氧水生成装置，特别涉及在水中溶解臭氧生成溶臭氧水时，控制臭氧浓度，使其适合溶臭氧水的用途，并提高系统稳定性和性能的臭氧水生成装置。
其中，如
图1所示，典型的加压喷射器方式臭氧水生成装置是由吸入外部空气并将上述空气强制性地输送至目的地的气泵10、将通过上述气泵10送出的空气中的氧气转变成臭氧的臭带有氧发生体11的臭氧发生器12、混合经过上述臭氧发生器12输送的臭氧和从水源13侧送来的水的混合部14和为了控制从水源13向混合部14流动的水流量而设置在供水管15上的电磁阀16所组成。
上述臭氧水生成装置是，通常，强制性地将空气从气泵10向臭氧发生器12输送，从而在臭氧发生器12中将空气中的氧气转变成臭氧，转变的一部分臭氧再次分解成氧，而大部分臭氧被压入到混合部14，与水进行混合，最后将水源13中的水作为臭氧水排出。
因此，加压喷射器方式的臭氧水生成装置是，通过气泵10被加压的状态下，利用水经过供水管15时产生的负压作用，以混合部14为中心吸入臭氧，最后作为气液混合状态的臭氧水即水中溶解臭氧的溶臭氧水排出。
臭氧水生成装置是，为了维持水和臭氧的适当混合状态，需要多种外围装置。例如，用于混合臭氧和水的混合部、用于产生负压的喷射器、调节进入的空气量或分离气体和液体的气液分离器等，这些都是为了稳定地将水和臭氧的混合状态维持在一定水平，从而得到最佳溶臭氧水的补助装置。
提供各臭氧水生成装置的配置以及通过结构变化进一步发展的臭氧水生成装置的技术如下所述。
由本申请人在韩国登录实用新案登录公告号第208109号提出的“臭氧水生成装置”是，改变了电磁阀的结构，在进入混合部的臭氧管路上设置气泡分离器，使得不需气泵仅靠水压的上升作用，就能够流入臭氧，防止在水和臭氧的混合排出过程中没能够混合的残留臭氧的排出，通过总体不设置气泵的方法，减少了零件并实现了小型化，并能够解决臭氧的再利用，臭氧对人体的伤害问题以及外部零件的破损问题。
由本申请人在另一韩国登录实用新案登录公告号第203244号提出的“臭氧水生成装置”是，针对电磁阀和喷射器所在管路不同造成的所需管路长的问题，通过综合使用电磁阀和喷射器，缩短了管路长度，并能够代替气泵，得到了合适的臭氧水。
但是，上述的以往技术是人为地对生成的臭氧和水进行混合的管路结构进行改造的技术，所以没能够改善由臭氧发生器产生臭氧过程中臭氧暴露于空气中的异物及湿气而带来的问题和由外部周围温度变化造成的臭氧发生器的耐久性和性能降低带来的问题。
另外，在系统运转过程中，存在频繁地发生排水管的堵塞，由水脱离正常流道以及逆流造成水和臭氧的混合失衡，从而不能作为正常的臭氧水排出的问题，整体上使管路性能降低，同时需要由熟练工进行维护。
因此，在家庭或普通营业所等使用的简单方便的高性能臭氧水生成装置的设计受到了很多限制，在维持一定性能方面也有限度。
本实用新型的另一目的在于，通过将生成臭氧水所必须的臭氧水发生条件维持在最佳状态，整体上提高臭氧水生成装置的系统性能。
本实用新型的另一目的在于，在臭氧水排出过程中，根据气液分离器的内部水位，稳定地控制臭氧生成和水流。
本实用新型的另一目的在于，防止臭氧水生成装置系统性能的降低，且能够提供使用稳定性。
为了达到上述目的，本实用新型的臭氧水生成装置是由引入外部空气中的氧气并将其转变成臭氧的带有臭氧发生体的臭氧发生器、用于混合经过臭氧发生器输送的臭氧和从水源侧输送的水的混合部、为了控制从水源侧向混合部的水流量，设置在供水管路上的电磁阀以及分离气体和液体的气液分离器构成，其特征在于，是由将向上述臭氧发生器供给的湿外部空气中的湿气转换成水微粒排出，以便于向臭氧发生器供给干燥空气的干燥部、为了热交换上述干燥部，使沿着供水管流动的一部分水，经过干燥部，然后将水再次输送至供水管的支管、为了将由上述干燥部干燥的空气形成的臭氧气体与水混合，在水臭氧气体管路和供水管接触的地方设置止逆阀，并利用由水流产生的水的喷射，打开止逆阀，将臭氧气体溶解于水的喷射器、引入经过上述喷射器时在水中溶解臭氧气体的臭氧水，利用水和臭氧生成臭氧水，并在这一过程中，在水中溶解臭氧后的液相臭氧水直接通过排水管排出，而没有溶解于水的气体臭氧通过回流管，再次流进使其进行再溶解的气液分离器以及沿着上述气液分离器的内部空间设置，并检测臭氧水的水位，通过其流量状态，控制供水管的控制器所构成。
如上述构成的臭氧水生成装置，因为能够将高温高湿外部空气变成具有适当温度和干燥的空气向臭氧发生器供给，所以能够最优化使用臭氧发生器的臭氧发生条件，整体上防止系统性能的降低，提高性能稳定性和性能，通过臭氧的再循环，倍增臭氧的溶解量，并且，能够减少系统维护带来的不便，能够不受屋内外管路条件的限制而广泛应用。
图2为本实用新型的臭氧水生成装置的总布置图。
图3为本实用新型干燥部的详细图。
图4为本实用新型的水和臭氧的混合部的详细图。
图5为本实用新型的气液分离器及其控制机构的结构图。
图中，20-臭氧发生器，21-供臭氧管，30-水源，31-供水管，31-电磁阀(Wanter Solenoid Valve)，40-混合部，41-喷射器，42-止逆阀，50-臭氧水生成装置，60-干燥部，61-除湿器，62-冷却器，63-热电元件，64-外壳，65-散热器，66-进气管，66a-排气管，67-排出管，68-热区段，70-支管，80-气液分离器，81-通路，82-气液分离器的盖，83-管筒，84-异常水位检测传感器，85-水位检测传感器，86-回流孔，90-排出口，91-回流管，92-驱动电路板本实用新型的臭氧水生成装置是由引入外部空气中的氧气并将其转变成臭氧的带有臭氧发生体的臭氧发生器20、用于混合经过臭氧发生器20出来的臭氧和从水源30侧送来的水的混合部40和为了控制从水源侧向混合部40的水流量，设置在供水管31之上的电磁阀构成的臭氧水生成装置50，其特征在于，是由向臭氧发生器20供给干燥空气的干燥部60、用于热交换上述干燥部60的支管70、将由干燥空气形成的臭氧气体与水混合的喷射器41、没有溶解于水的臭氧通过回流管，再次流进的气液分离器80以及根据上述气液分离器80的流量状态，控制供水和臭氧生成的控制器所构成。
这里，上述干燥部60是，在臭氧发生器20的外部空气进入侧，将外部空气中的湿气转变成水微粒排出，并将湿空气转变成干燥空气供给臭氧发生器20。
支管70是，为了热交换干燥部60，使沿着供水管31流动的一部分水，经过干燥部60，然后将水再次输送至供水管31。
喷射器41是，为了将由经干燥部60得到干燥的空气形成的臭氧气体与水进行混合，在供臭氧管21和供水管31接触的位置设置止逆阀42，并利用由水流产生的水的喷射，打开止逆阀42，由臭氧气体管路21流进臭氧气体并溶解于水中。
气液分离器80在内部形成一定的空间，它引入经过喷射器41时在水中溶解臭氧气体的臭氧水，并利用水和臭氧生成臭氧水，这一过程中，在水中溶解臭氧后的液相臭氧水直接通过排水口90排出，而没有溶解于水的气体臭氧通过回流管91，再次流进气液分离器使其进行再溶解。
控制器是，沿着气液分离器80的内部空间设置，检测填满气液分离器80内部空间的臭氧水的流量，并通过其现有流量状态，控制水量。
下面，说明具体的实施例。
如图3所示，干燥部60是由除去空气中的湿气使空气得到干燥的除湿器61、用于冷却除湿器61的冷却器62和设置于除湿器61和冷却器62之间的热电元件63所构成。
除湿器61是，在一侧设有用于导入外部空气的进气管66，是由在内部形成空间的外壳64、装入于外壳64的内部，并与外部空气接触的散热器65、设置在外壳64的一端，并用于向臭氧发生器20输送与散热器65接触后的空气的排气管66a以及用于向外排出与散热器65热交换时滞留于散热器内的水微粒69的排水管67构成。
冷却器62是由支管70接触的同时进行热交换的热区段68构成。
热电元件63是一种热电单元，为了能够得到通电时在两面产生温差的珀耳贴效应，在除湿器61的外壳64壁面和冷却器62的热区段68壁面之间使两个面相互接触地设置热电元件63，通过驱动电路板92运行方式的选择，控制流过热电元件63的电流。
如图4所示，喷射器41的一侧与供水管31直接连接，而另一侧与气液分离器80侧连接，在管路变窄区间的外部侧设置用一定的压力开闭的止逆阀42，喷射器41具备引导供给水的喷射，以其流速开闭止逆阀42，并由此，使臭氧气体流进流路内部的喷射器缩径部43。
如图5所示，制备气液分离器80时选择合适形状，使从喷射器41出来的水处于重力旋转状态。圆筒、四角、三角等筒体均可以。形状为圆筒时，水流稳定。另外，利用重力能够分离气体和液体的直立型分离器也是可以的。
气液分离器80的上部是封闭的，为了再溶解循环经过气液分离器80的臭氧，其密封部分上回流管91与气液分离器80的回路孔86连接。
在气液分离器80的下部侧有与排出口90相连接的通路81。并且，上部孔用可分解的盖82覆盖，驱动电路板92或可与另外控制板(未图示)电连接的管筒63与盖82结合。
为了检测出气液分离器80的流量改变引起的水位变化，并相应上述检测情报分别控制排水和臭氧产生条件，以气液分离器80的盖82为中心设置控制器。
控制器检测出与气液分离器80的通路管81连接的排出口90的堵塞或由于排出障碍，延迟水排出造成的气液分离器80内的水位上升，并将上述情报送至驱动电路板90，控制器是由为了根据上述信号控制电子阀32，设置在气液分离器80的异常水位检测传感器84和为了检测出气液分离器80中臭氧水的正常排出水位，检测气液分离器80的低水位，规定一个位置，并指定该位置为安全水位而进行检测的竿型水位检测传感器85所构成，由盖82支撑上述异常水位检测传感器84和水位检测传感器85，并与管筒83连接。
具有上述结构的本实用新型的臭氧水生成装置，通过对构成零件的合理设置，根据家庭用、商店用、产业用等使用目的的不同，可以进行再设置。
接着，基于臭氧水的生成过程，操作以及运转模式，说明本实用新型臭氧水生成装置的特性和操作。
本实用新型的特征部分大致区分为将空气进行干燥，向臭氧发生器20供给的干燥部60、利用止逆阀42复合结构，用水喷射时产生的流速，从臭氧发生器20引入臭氧的喷射器41、通过气液分离器80进行的臭氧气体的再循环部分，即将流进气液分离器80的臭氧水中没有溶解的臭氧气体，沿着回流管91再次流进供水管31，进行再溶解，并由气液分离器80的下部直接排出溶臭氧水的部分以及水进入气液分离器80内的同时分离水和臭氧，在分离过程或待机过程中，水量超过气液分离器80内的限制水位时，通过电磁阀32，切断水流从而控制水的回流，同时控制臭氧产生的部分。
本实用新型的臭氧水生成装置是，如图2所示，如果打开装在驱动电路板92上的开关(未图示)，则电子阀32被打开，水流进供水管31中。
同时，臭氧发生器20感知驱动电路板92的电源信号，并向臭氧发生器20内部的臭氧发生体施加电源，按照预定的条件，间歇或连续地产生臭氧(臭氧发生时期以及周期等是可由驱动电路板92进行控制)。
水连续地通过电磁阀32流进喷射器41，同时利用水流速，在喷射器41内部的小的喷射器缩颈部43出现水的喷射，同时，由臭氧发生器20发生的臭氧通过止逆阀42，被吸入喷射器41内部的小的喷射器缩颈部43，臭氧气体边溶解于水，边流进气液分离器80内。
下面说明喷射器41和气液分离器80之间的水的流动，流入经过喷射器41时臭氧气体溶解于水后的臭氧水，水和臭氧产生溶臭氧水，在这一过程中，臭氧溶解于水后产生的液相臭氧水直接通过排出口90排出，这时，没有溶解于水的气体臭氧上升，通过回流管91，再次流进与供水管路31连接的回流孔86，进行再溶解。
另一方面，臭氧发生器20所必需的外部空气通过干燥部60，作为干燥空气供给臭氧发生器20。作为参考，利用臭氧发生器生成臭氧时，空气湿度越低、则杂质含量作为基准的纯度越高，生成的臭氧量越多，能够生成高品质的臭氧。
本实用新型，为了向臭氧发生器20供应干燥的外部空气，使用了另一干燥部60作为臭氧生成装置的一部分。
本实用新型的干燥部60是由除去空气中的湿气使空气得到干燥的除湿器61、用于冷却除湿器61的冷却器62和设置于除湿器61和冷却器62之间的热电元件63所构成。在除湿器61的一侧设有用于导入外部空气的进气管66，是向上述进气管66吹入外部空气，在外壳64内部装有散热器65，而与散热器65接触过的空气中的水分，通过回流管67，作为水微粒排出，仅把干燥空气通过排出管67供给臭氧发生器20。
与除湿器61接触的冷却器62是，沿着热区段68，形成规定形状的与供水管31连通的支管70，利用水的流动冷却热区段68。另一方面，通过驱动电路板68，向热电元件63通电，并通过珀耳贴效应冷却除湿器61的外壳64壁面和冷却器62的热区段68壁面之间。
另一方面，在混合部40的喷射器41中混合臭氧和水，溶解的臭氧水流进气液分离器80，在气液分离器80内水和臭氧进行溶解并通过排出口90，作为最终的臭氧水排出。
在上述过程中，没有溶解于水的臭氧流动至气液分离器80内的上部，沿着回流管91，再次流进供水管31，其结果，再次溶解于气液分离器80内，最后，全部的臭氧溶解在水中，作为臭氧水排出。
本实用新型的臭氧水生成装置是，在系统运转过程中，如果排出口90堵塞，首先水填满气液分离器80，这时，位于气液分离器80内上部的异常水位检测传感器85检测出异常水位，关闭电磁阀32，卡断水的继续供应，由此，防止水和臭氧的倒流，同时，根据异常水位检测情报，能够停止臭氧发生器20、干燥部60以及电场零件等的驱动，所以能够实现防止倒流造成的臭氧水发生装置的损坏。
检测气液分离器80的水位，以便于防止水的倒流，控制各零件的驱动时，如图5所示，如果利用将高水位判断为异常水位，当水接触时检测出异常水位的异常水位检测传感器84和将低水位认知为正常的水排出，同时能够将规定的位置认知为正常水位的长竿型的水位检测传感器85，则区分为可安全排出水位(Lower Level)和水位虽然上升但仍然能够排出的安全水位(Safety Level)，从而能够进行安全的控制。
这时，作为检测气液分离器80内流量变化的传感器，可以选择使用检测气液分离器80内水压的形式、能够认知水面高度的非接触式传感器及限位传感器形式以及利用浮力，在标准物浮上位置上作用微开关进行检测形式等多种形式。
如上所述，本实用新型的臭氧水生成系统根据自来水、地下水、工业农业用水以及环境净化处理水、保健卫生处理水等多种水的利用以及使用目的，可以简单设置在屋内外，并能够把大量的水连续地变成臭氧水，所以能够有效地用于污水处理方面。
另外，保障了用以往臭氧水生成装置无法得到的系统稳定性，将臭氧水发生条件维持在最佳状态，提高整体系统的性能，可进行无人操作，特别是，用臭氧发生器供给干燥空气时，以较简单的结构，能够半永久地供给高品质空气。
另外，防止系统运转时经常发生的排水堵塞现象，延长产品的寿命，能够制造高可靠性的臭氧水生成装置。
权利要求1.一种臭氧水生成装置，具有将供给的外部空气中的氧气变成臭氧的带有臭氧发生体的臭氧发生器、将从该臭氧发生器经过臭氧供给管供给的臭氧和从供水源经过供水管供给的水进行混合的混合部、设置在所述供水管上并控制从所述供水源向所述混合部的水的流动的电磁阀，以及分离臭氧和臭氧水的气液分离器，其特征在于，具备将外部空气中的水蒸气液化成水而排出，并向所述臭氧发生器供给干燥空气的干燥部；将一部分沿所述供水管流动的水通入所述干燥部，再将水输送至所述供水管的支管。
2.根据权利要求1所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述干燥部具备除去空气中的水蒸气以将空气进行干燥的除湿器、冷却所述除湿器的冷却器、以及设置在所述除湿器和冷却器之间的热电元件。
3.根据权利要求2所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述除湿器具有在一侧设置有导入外部空气的空气导入管的外壳；装在所述外壳内部，与外部空气接触的散热器；设置在所述外壳的另一端并向臭氧发生器输送由所述散热器进行干燥的空气的空气排出管；以及与所述散热器进行热交换并排出滞留于所述散热器中的水的排水管。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的臭氧水生成装置，其特征在于，在所述混合部的连接所述臭氧供给管的部分上设有止逆阀；所述混合部具有喷射由所述供水管供给的水并打开所述止逆阀引入臭氧，把臭氧溶解有水中的喷射器；所述气液分离器构成为，从所述喷射器供给溶解了臭氧的臭氧水，通过排水管排出供给的臭氧水，并通过回流管将不溶于水的臭氧供给所述气液分离器的入口侧，与水进行混合。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的臭氧水生成装置，其特征在于，具有控制器，该控制器配置在所述气液分离器的内部，并检测出所述气液分离器内的臭氧水的水位，以控制所述供水管的供水量。
6.根据权利要求5所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述控制器具有检测出所述气液分离器内的水位上升并将检测出的信息反馈给控制臭氧水生成装置的驱动的驱动电路的异常水位检测传感器；所述驱动电路构成为根据所述信息控制所述电子阀。
7.根据权利要求5或6所述的臭氧水生成装置，其特征在于，所述控制器具有检测所述气液分离器的水位是否为可排出臭氧水的安全水位的安全水位检测传感器。
专利摘要一种臭氧水生成装置，由臭氧发生器、用于混合臭氧和水的混合部、设置在供水管路上的电磁阀以及分离气体和液体的气液分离器构成，其特征是，由向臭氧发生器供给干燥空气的干燥部(60)、为了热交换上述干燥部，使沿着供水管流动的一部分水经过干燥部的支管(70)、利用水的喷射，打开止逆阀，将臭氧气体溶解于水的喷射器(41)、引入臭氧水，利用水和臭氧生成臭氧水，并直接通过排水管排出液相臭氧水，而没有溶解水的气体臭氧通过回流管，进行再溶解的气液分离器(80)以及沿着上述气液分离器的内部空间设置，通过臭氧水流量状态，控制供水管的控制器所构成。上述装置的应用能够不受屋内外管路条件的限制。
文档编号C02F1/78GK2592635SQ02255098
公开日2003年12月17日 申请日期2002年10月11日 优先权日2002年7月18日
发明者曹秀焕 申请人:东宇技研株式会社