专利名称：臭氧水自动生成机及方法
技术领域：
本发明是一种应用臭氧气体即时的混溶于水中的臭氧水自动生成机及方法。
本发明是为用水中提供一种臭氧水自动生成机及方法。臭氧水是一种既安全又富氧的无菌水，能供直接饮用。即时的混溶臭氧水还是能消毒灭菌、保鲜、保健的多功能水，可用于各种状态下的洗涤，如用于洗手、洗澡、洗水果、洗菜等。它可以广泛地用于家庭、单位、医院、宾馆及需要的场所。
臭氧水是具有消毒灭菌、保鲜、保健的多功能水，已在国家有关卫生标准中得到肯定。
现有的臭氧水生成装置，一般是将臭氧气体直接放入盛有水的水盆、水桶中，通过15-60分钟的混溶得到。而市面上的臭氧水生成机则是通过高浓度的臭氧气体在射流注射器的作用下注射进自来水管道及类似的装置内，使臭氧瞬间的接触水时产生的反应生成臭氧水。但市面上的臭氧水生成机的缺点很多，主要是效率不高、有臭氧水的空白带等。在这二种方法中，我们可以清楚的看到，前一种因水盆、水桶中臭氧气体作用于水的距离短及接触面积少，只能依靠加长时间来弥补。而后一种则是用大功率的臭氧发生器来补偿与水反应距离短及接触面积少的问题，由于管道存在压力和容积的问题，即使是用大功率的臭氧发生器，有时臭氧气体也无法混溶于水中，造成臭氧水的空白带等。
本发明的目的是提供一种应用臭氧气体即时的混溶于水中的臭氧水自动生成机及方法。它通过臭氧气体在低压力和长距离的混溶中，臭氧气体在逐渐减压的过程中体积不断的增大，有效的将臭氧不间断的于水在紊流状态下混溶，混溶后的臭氧载体(气体)会自动的排出，并将自来水100％的转化成臭氧水，不存在臭氧水的空白带。当使用时打开出水阀，臭氧水即可流出，由于只需象平时使用自来水一样，所以说是使用方便的电气设备。可广泛地用于家庭，单位、医院，宾馆等场所。
本发明的目的是这样实现的在附图中
图1是外壳图。图2是臭氧水自动生成机及方法工艺流程图。图3是臭氧水自动生成机及方法内的主要元件部件结构图。图4是电路控制器的电路图。图5是电气控制系统原理图。
图中由外壳(1)、进水过滤器(2)、水位控制电磁阀(3)、气体射流注射器(4)、臭氧水反应器(5)、冷水储水筒(6)、冷水排气管(7)、冷水三通出水阀(8)、空气干燥器(9)、气泵(10)、臭氧发生器(11)、倒U型气体高位管(12)，冷水高水位电极(13)、冷水低水位电极(14)、冷水公共水位电极(15)、电子电路控制器及高压板(16)、冷热水隔离连通管(17)、热水储水筒(18)、热水筒排气管(19)、保温层(20)、热水高水位电极(21)、热水低水位电极(22)、热水极低水位电极(23)、热水公共水位电极(24)、电热管(25)、双金属温度控制器(26)、热水三通出水阀(27)、外接进水截止阀(28)，将它们按图2工艺流程图，图3主要元件部件结构图，图4电路控制器的电路图，图5电气控制系统原理图依理依次连接。在电子电路控制器依次有理组合控制下就能构成臭氧水自动生成机及方法。
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的外壳(1)。
图2是本发明的工艺流程图，图中方框(1)表示自来水。方框(2)表示自来水进水过滤器(2)，它可以是任何水过滤材料的做的过滤器，如活性碳或陶瓷等。方框(3)表示水位控制电磁阀(3)。方框(4)表示气体射流注射器(4)。方框(5)表示臭氧水反应器(5)，它可以是单管臭氧水反应器，在处理大流量时可用多管，形成多管臭氧水反应器。方框(6)表示冷水储水筒排气管(7)，它将多余气体排出。方框(7)表示冷水储水筒(6)。方框(8)表示冷水三通出水阀(8)。方框(9)表示冷热水储水筒各水位电极。方框(10)表示电子电路控制高压板(16)。方框(11)表示臭氧发生器(11)。方框(12)表示气泵(10)。方框(13)表示空气干燥器(9)。方框(14)表示输入电源。方框(15)表示双金属温控器(26)，一般用温度为70-85℃。方框(16)表示电热管(25)。方框(17)表示热水储水筒(18)。方框(18)表示热水筒排气管(19)。方框(19)表示热水三通出水阀(27)。
图3是本发明的主要元件部件结构图。
图中外壳(1)。它根据内容量的大小确定相应地尺寸及漂亮外型，它是由金属；塑料材料等组成。主要功能是为元件的连接组合提供固定的场地和整体，通过冲压、铆焊、注塑等工艺及紧固件将其形成长方体的整体结构。内部容量体积按需要确定，但大容量要配大功率电器，小容量要配小功率电器，其基本原理相同。
进水过滤器(2)，它可以是任何水过滤材料的做的过滤器，如活性碳或陶瓷等。水位控制电磁阀(3)使用自动洗衣机用的电磁阀。气体射流注射器(4)一般用文丘氏管或射流泵，它可以降低对气泵(10)输出压力的要求。臭氧水反应器(5)，一般要求其长度在3米以上，在处理大流量时可用多管，形成多管臭氧水反应器。冷水排气管(7)，它将多余气体排出，它可以和热水筒排气管(19)合并。冷水储水筒(6)。冷水三通出水阀(8)，用于在大流量用水时的手动卸压及出水，它有三种位子状态1.不排气又不出水的位置，2.只排气而不出水的位置，3.出水又排气的位置。冷水高水位电极(13)，它的高度要超出热水高水位电极(21)的高度20毫米以上、冷水低水位电极(14)，它的高度一般是低于高水位电极(13)50毫米、冷水水位公共电极(15)，它的高度一般是冷水储水筒(6)的最低点。电子电路控制及高压板(16)，由图4、图5及高压件组合成。空气干燥器(9)使用PTC电热元件，保持硅胶干燥剂长期干燥。气泵(10)应选气量气压大的振动式气泵。臭氧发生器(11)一般选产臭氧量越大越多的，家用的可选每小时600毫克的。倒U型气体高位管(12)为防止在静态时水流入气泵(10)内，以外壳的最高尺度或储水筒的最高尺度为宜。冷热水隔离连通管(17)，最高为冷水高水位电极(13)的高度，其作用是隔离冷热储水筒内水的交换。双金属温控器(26)，一般用温度为70-85℃。电发热管(25)一般用500-2000瓦。热水筒排气管(19)排除加热产出的汽体，使其不产生压力，它可以和冷水筒排气管(7)合并。热水储水筒(18)，保温层(20)，热水三通出水阀(27)，用于在大流量用水时的手动卸压及出水，它有三种位子状态1.不排气又不出水的位置，2.只排气而不出水的位置，3.出水又排气的位置。热水高水位电极(21)，它的高度要低于冷水高水位电极(13)的高度20毫米以上。热水低水位电极(22)，它的高度一般是低于高水位电极(21)50毫米。热水极低水位电极(23)，它的高度一般高于电发热管(25)50毫米。热水水位公共电极(24)，它的高度一般是热水储水筒(18)的最低点本发明在通电后，冷热水储水筒内水位自动控制系统。就会自动打开水位控制电磁阀(3)，使自来水进入水过滤器(2)将水中的杂质过滤掉，使其更干净些。水在流入气体射流注射器(4)时臭氧气体即时的混溶于水中，为提高水中的臭氧气体混溶度，使用臭氧水反应器(5)，它的长度一般应在3米以上，管径为1-2厘米，并且有一端通过阀和储水筒等与大气相通，以减低臭氧水反应器(5)内的压力，臭氧气体在逐渐减压的过程中体积不断的增大，有效的将臭氧不间断的于水在紊流状态下混溶，臭氧气体在长距离低压力的条件下和水混溶中达到形成臭氧水生成目的。已生成的臭氧水被送入冷水储水筒(6)，在将多余气体排出的同时水位也得到提高，当水位达到冷水高水位电极(13)时，电子电路控制及高压板(16)冷水部分将水位控制电磁阀(3)关闭，但热水筒(18)的水位控制仍保持水位控制电磁阀(3)工作，水在超过冷热水隔离连通管(17)的高度，开始流向热水筒(18)，当热水筒(18)的水位到达热水极低水位电极(23)时，电发热管(25)解除极低水位保护，在温度为70-85℃双金属温控器(26)的控制下，电热管(25)开始通电加热。当水到达热水高水位电极(21)时，水位控制电磁阀(3)停止工作。但臭氧气体仍旧产生，并延时60-300秒再关闭，补充了臭氧水的浓度。由于冷热水储水筒内水位相差20毫米以上，热水无法流入冷水储水筒内，形成了有效地冷热水隔离。当使用时打开冷水三通出水阀(8)，臭氧水流出后达到冷水低水位电极(14)时，水位控制电磁阀(3)气泵(10)臭氧发生器(11)均被打开进行补水到冷水高水位电极(13)时停止，如连续使用则连续补水。当使用时打开热水三通出水阀(27)热臭氧水流出后达到热水低水位电极(22)时，水位控制电磁阀(3)气泵(10)臭氧发生器(11)均被打开进行补水到热水高水位电极(21)时停止，如连续使用则连续补水，同时热水温度也在双金属温控器(26)的控制下进行自动补热。臭氧气体在每次使用后均自动延时60-300秒再关闭。在使用过程中由于只需象平时使用自来水一样，所以说使用方便。
在大流量用水时，如使用冷水时应先关闭热水三通出水阀(27)使其在不排气又不出水的位置，再开冷水三通出水阀(8)使用冷水。
如使用热水时应先关闭冷水三通出水阀(8)使其在不排气又不出水的位置，再开热水三通出水阀(27)使用热水。
最好此时注意的应将外接控制进水截止阀(28)安装在臭氧水自动生成机的前面，打开三通出水阀，通过外接控制进水截止阀(28)控制水流量，以减轻臭氧水自动生成机的承压力和确保臭氧水的形成。
本发明的水位自动控制传感器使用电极式，也可使用光电式、浮子式及其它形式的水位自动控制方法，达到水位自动控制的目的就行。
本发明的水、气隔离使用的是倒U型气体高位管(12)，冷水储水筒(6)内的水，在静止时由于连通器的作用会有水通过气体射流注射器(4)倒向臭氧发生器(11)、气泵(10)，此时倒U型气体高位管(12)的一边会形成与冷水储水筒(6)内的水位等高的水拄进行平衡。在使用高压力的自来水时，可将臭氧发生器(11)、气泵(10)的次序交换一下，让气泵(10)直接连通倒U型气体高位管(12)，利用气泵内的阀片再次确保水、气隔离。
图4是电子电路控制器的电路图。图5是电气控制系统原理图。
图中K是总电源开关。K1是70-85℃双金属温控器(24)的控制开关，J2是热水极低水位保护开关，确保只有在有水时电热管(25)才能正常工作。
J是电磁阀(3)的冷水水位控制开关，J3是热水水位控制开关，只有冷水储水筒(6)和热水筒(18)内的水位达到正常关系时，即冷水储水筒(6)水位达到高水位电极(13)，热水筒(18)内的水位达到高水位电极(21)，电磁阀(3)才停止工作。
J1、J4是臭氧气体产生系统延时开关，一般延时60-300秒再关闭。也可以根据需要另定延时时间。
图4中的水位电极的编号同图3的编号，以便使用。
图5中的是PTC电热空气干燥器(9)，因PTC电热元件的恒温作用使硅胶保持在60-90℃，并且耗电很省，本设计它在使用中是不断电的，K3是100℃的安全保护开关。
在需大流量用水时，应将K2开关打开，K2可以设计为管道流量开关，当该管道支流的水流动时，水位控制电磁阀(3)气泵(10)臭氧发生器(11)均被自动打开，进行大流量用水。
以上几个方面简述了本发明的主要控制对象的安装部位和原理。在制做时外壳(1)、冷水储水筒(6)和热水筒(18)等简易件自制外，由于其它所用元件比较复杂，一般来说大部分元件使用国家及企业颁布的标准件，如水过滤器(2)、电磁阀(3)、臭氧发生器(11)、气泵(10)等，本发明只是在外壳内将各元件固定依理连接安装后，依次通电工作，使各元件各尽功效，达到臭氧气体即时的混溶于水中的臭氧水自动生成机及方法目的。
在主要控制对象和原理叙述后，已达到明了控制本发明的全过程。图4实际就是简单的液面计，不细叙述图4自动控制的电路图只是为简化本申请书，它应不影响本发明的成立。因其功能可采用其它电子电路，也能达到一样目的。
综上所述，现以外壳体积400*280*120立方毫米的臭氧水自动生成机为实施例，其内装有直径100毫米*300毫米的冷水储水筒(6)和热水筒(18)各一件，筒壁上的各水位电极定为每隔50毫米一根电极，电子电路控制及高压板(16)，500瓦的电热管(25)，85℃的双金属温控器(26)，直径为20毫米的冷热水隔离连通管(17)，直径10毫米长度为3米的单管臭氧水反应器(5)，直径50毫米*50毫米PTC电热空气干燥器(9)，K3是100℃的双金属温控器，每分钟2升的气泵(10)，每小时600毫克的臭氧发生器(11)，直径5毫米长度为400毫米的倒U型气体高位管(12)，另有；水位控制电磁阀(3)，水过滤器(2)，气体射流注射器(4)、三通出水阀等。将它们按图2工艺流程图，图3主要元件部件结构图，图4电路控制器的电路图，图5电气控制系统原理图依理依次连接。在电子电路控制器依次有理组合控制下就构成了臭氧水自动生成机及方法。
在不需热水使用时，只需将热水部分的元件不安装即可成为单冷臭氧水自动生成机。
权利要求
1.一种应用臭氧气体即时的混溶于水中的臭氧水自动生成机及方法，其特征是水位控制电磁阀(3)、气体射流注射器(4)、臭氧水反应器(5)、冷水储水筒(6)、冷水三通出水阀(8)、冷水排气管(7)、冷热水隔离连通管(17)、热水储水筒(18)、热水三通出水阀(27)热水筒排气管(19)、依理依次连接，空气干燥器(9)、气泵(10)、臭氧发生器(11)、倒U型气体高位管(12)、气体射流注射器(4)依理依次连接，冷水储水筒(6)内装有冷水高水位电极(13)、冷水低水位电极(14)、冷水公共水位电极(15)，热水储水筒(18)内装有热水高水位电极(21)、热水低水位电极(22)、热水极低水位电极(23)、热水公共水位电极(24)，各水位电极依理依次连接在电子电路控制器及高压板(16)上。
2.根据权利要求1所述的臭氧水自动生成机及方法，其特征是所述的冷水储水筒(6)、热水储水筒(18)内使用的是水位自动控制。
3.根据权利要求1所述的臭氧水自动生成机及方法，其特征是所述的水、气隔离使用的是倒U型气体高位管(12)。
4.根据权利要求1所述的臭氧水自动生成机及方法，其特征是所述的冷水储水筒(6)、热水储水筒(18)设置有排气管排除臭氧载体的气体。
5.根据权利要求1所述的臭氧水自动生成机及方法，其特征是所述的臭氧水反应器(5)一端与气体射流注射器(4)连接，另一端通过阀和储水筒与大气相通。
6.根据权利要求1所述的臭氧水自动生成机及方法，其特征是所述的冷热水隔离连通管(17)是用冷水储水筒(6)、热水储水筒(18)水位差进行冷热水隔离。
7.根据权利要求1所述的臭氧水自动生成机及方法，其特征是所述的臭氧气体产生系统空气干燥器(9)、气泵(10)、臭氧发生器(11)、气体高位管(12)、气体射流注射器(4)，在水位控制电磁阀(3)停止工作后，仍旧产生臭氧气体，并延时60-300秒再关闭。
全文摘要
本发明是为生活用水中提供一种应用臭氧气体即时的混溶于水中的臭氧水自动生成机及方法。它通过水和臭氧气体在流入气体射流注射器(4)臭氧水反应器(5)时，臭氧气体在低压力和长距离的混溶中，有效的将臭氧气体不间断的于水混溶，它是能将自来水100％的转化成臭氧水，不存在臭氧水的空白带。当使用时打开出水阀，臭氧水即可流出，由于只需象平时使用自来水一样，所以说是使用方便的新理念家电设备。可广泛地用于家庭，单位、医院，宾馆等场所。
文档编号C02F1/78GK1458081SQ0313613
公开日2003年11月26日 申请日期2003年5月15日 优先权日2003年5月15日
发明者黎宁 申请人:黎宁