臭氧水制备装置及其方法与流程

本发明涉及一种消毒除臭设备技术领域，具体涉及一种臭氧水制备装置及其制备不同臭氧水浓度的方法，适合在家庭、畜牧养殖、农业种植、食品加工、公共卫生场所和医院等进行灭菌、消毒和除臭、除农残和保鲜。

背景技术：

臭氧是1840年以后逐渐被人们认识的。臭氧由三个氧原子组成，由于它有较高的氧化还原电位，所以有极强的氧化能力，可以降解水中多种杂质，杀灭多种致病菌、霉菌、病毒、杀死诸如饰贝科软体动物幼虫(达98％)及水生物剑水蚤、寡毛环节动物、水蚤轮虫等，因而早在1886年在法国就进行了臭氧杀菌试验。臭氧水处理之所以在世界上得到长足的发展，不只是由于其有效地去杂质与杀菌能力，而且在经它处理后在水中不产生二次污染(残毒)，多余的臭氧也会较快分解为氧气，而不似氯剂在水中形成氯氨、氯信等致癌物质，因而被世界公认为最安全的消毒剂。同时臭氧具有广谱杀菌和除异味效果，且残留物为无毒的单键物质、二氧化碳、氧气和水，不会对环境产生危害，尤其是当环境具有一定湿度时，杀菌消毒除异味效果更好。因此，被广泛地应用于饮用水、食品加工、医疗卫生、化工和环境保护等领域。

现有制备臭氧的方法主要应用有电晕放电法和紫外线法制备臭氧，电晕放电法和紫外线法制备臭氧都存在衍生氮氧化物有毒物质，一氧化氮气体有毒，难溶于水；氮氧化物经过多重反应最终变化为二氧化氮(棕红色有毒气体)，二氧化氮与水反应形成亚硝酸盐(致癌物)，而含亚硝酸盐的水对人体有可致命的伤害。

公开号为CN105833782A的专利公开了一种用于冲瓶消毒的臭氧水制备系统，该系统包括臭氧发生器、与所述臭氧发生器相连通的气包、臭氧水储罐、臭氧添加机构、臭氧回流机构、与臭氧水储罐相连通的臭氧水输出机构。本发明通过设置臭氧添加机构、臭氧回流机构和回流管路，能够控制臭氧水储罐内的臭氧水浓度在合格的范围内，循环使用臭氧水，降低生产加工成本。现有的臭氧水制备系统结构复杂、体积大，且包括储罐等，不方便移动和使用，且均为专用设备。

因此，有必要提供一种改进的臭氧水制备装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构紧凑、体积小、移动方便、能随时制备出各种臭氧水浓度的臭氧水制备装置。具体技术方案如下:

一种臭氧水制备装置，其包括：

洁净水过滤器，所述洁净水过滤器与提供水源的水龙头管道连接，用于过滤固体杂质得到洁净水；

纯水过滤器，所述纯水过滤器与所述洁净水过滤器管道连接，用于精过滤洁净水得到电阻率大于5兆欧的纯水；

臭氧发生器，与所述纯水过滤器的出水口连通，用于以纯水为原料电解得到包括臭氧、氧气和氢气的混合气体；

臭氧集合器，与所述臭氧发生器的阳极出气口连通，用于收集从阳极出气口出来的臭氧和氧体的混合气体并得到浓度为20～25％的臭氧；

气液混合设备，分别与所述臭氧集合器和所述洁净水过滤器连通，用于将臭氧溶于水得到预设浓度的臭氧水；

加热器，与所述气液混合设备的出液口连通，用于加热所述臭氧水。

优选的，所述臭氧水的预设浓度为15mg/L，用于去脚气、治疗糖尿病足、杀虫卵、杀菌和消毒。

优选的，所述气液混合设备为气液混合器或气液喷射器或气液混合泵或气液混合罐，所述臭氧发生器和所述气液混合设备的外表面均包裹有硅胶进行密封。

优选的，所述臭氧水制备装置进一步包括电控系统，所述电控系统包括用于控制臭氧水浓度的控制器，在连接所述洁净水过滤器和所述气液温合模块的管道上设置电磁阀，所述控制器与所述电磁阀连接。

优选的，所述臭氧水制备装置还包括具收容空间的壳体，所述气液混合设备和所述电控系统并列设置于所述收容空间的上部空间，所述臭氧集合器设于所述气液混合设备的底部，所述洁净水过滤器、所述纯水过滤器、所述臭氧发生器以及所述加热器设置于所述收容空间的下部空间。

优选的，所述臭氧水制备装置更进一步包括临近所述臭氧发生器设置并固定于所述壳体的散热风扇以及设于所述壳体底部的滑轮，所述滑轮数量为四个，两两对称设置。

优选的，所述臭氧水预设浓度为固定值，所述电控系统进一步包括流量输入模块，所述流量输入模块用于将对应预设浓度的洁净水流量值输入至浓度控制器，所述浓度控制器根据洁净水流量值控制所述电磁阀的开度大小。

优选的，所述臭氧水预设浓度为可调值，所述电控系统进一步包括浓度输入模块、检测模块和显示模块，其中

所述浓度输入模块用于将预设的臭氧水浓度值输入至控制器；

所述检测模块用于检测气液混合设备中的臭氧水浓度，并将结果值反馈至控制器；

所述显示模块用于显示所述检测模块获得的结果值。

优选的，所述控制器包括判断模块和执行模块，其中

所述判断模块用于判断检测模块反馈的结果值与所述浓度输入模块输入的预设的臭氧水浓度值的大小关系，并将得出的判断结果反馈至执行模块；

所述执行模块用于接收判断结果并根据判断结果调节电磁阀的大小开度。

本发明同时提供一种采用上述臭氧水制备装置制备不同臭氧水浓度的方法，包括如下步骤：

接收浓度输入模块和检测模块的数据并判断两者的大小关系；

若浓度输入模块输入的数据大于检测模块反馈的数据，则控制器调小电磁阀的开度；

若浓度输入模块输入的数据小于检测模块反馈的数据，则控制器调大电磁阀的开度。

相较于现有技术，本发明提供的臭氧水制备装置及其方法有益效果在于：

一、经洁净水过滤器和纯水过滤器过滤的自来水可以直接用于制备臭氧，制备臭氧水的水来源于经洁净水过滤器过滤的自来水，只要有自来水的地方，均可采用所述臭氧水制备装置制备臭氧水，适合于各种场合使用。

二、经纯水过滤器得到的纯水其电阻率大于5兆欧，采用电阻率大于5兆欧的纯水制备得到的臭氧浓度高，从而可获得高浓度的臭氧水，满足各种场合的使用。

三、通过增设加热器可以加热经气液混合设备制备的臭氧水，最高可获得40℃的臭氧水，温度更适宜，提高人们使用的舒服程度，例如，若制备的臭氧水用于制脚气，会使患者更舒服。

四、所述臭氧发生器和所述气液混合设备的外表面均包裹硅胶进行密封，可保证气体在使用前不泄露，降低安全隐患。

五、气液混合设备选用气液混合器或气液喷射器或气液混合泵或气液混合罐，可以制备高浓度的臭氧水，无需额外加压设备，生产成本低。

六、通过合理设计洁净水过滤器、纯水过滤器、臭氧发生器、臭氧集合器、气液混合设备、加热器和散热风扇的位置，使得所述臭氧水制备装置体积小，结构紧凑；通过在壳体底部设置滑轮，更方便安装和移动；通过在壳体的侧壁上开设一通过轴连接于所述侧壁的门，安装和检修更方便。

七、在管道上安装电磁阀，且所述电磁阀和电控系统连接，可自动灵活调节制备的臭氧水的浓度，满足不同需求，如用于口腔溃疡治疗、去脚气、治疗糖尿病足、杀虫卵、杀菌和消毒等。

八、电控系统可以实现专用浓度的调节和可调浓度的调节，满足专用场景和不同场景的使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明提供的臭氧水制备装置一较佳实施例的立体结构示意图；

图2为图1所示的臭氧水制备装置一个角度的结构示意图；

图3为图1所示的臭氧水制备装置用于专用场景的电控系统的结构框图；

图4为图1所示的臭氧水制备装置用于不同场景的电控系统的结构框图；

图5为图1所示的臭氧水制备装置用于不同场景的控制器的结构框图；

图6为图4所述臭氧水制备装置制备不同臭氧水浓度的方法步骤流程图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1和图2，其中，图1为本发明提供的臭氧水制备装置一较佳实施例的立体结构示意图，图2为图1所示臭氧水制备装置一个角度的结构示意图。

所述臭氧水制备装置100包括壳体1、设于所述壳体1底部的滑轮8以及收容于所述壳体1内的洁净水过滤器2、纯水过滤器3、臭氧发生器4、臭氧集合器5、气液混合设备6以及加热器7。

所述壳体1包括底壁110、自所述底壁110的边缘向上延伸的侧壁130以及设于所述侧壁130通过轴连接于所述侧壁130方便安装维修的门150。所述壳体1为方形壳体，所述底壁110为长方形状，且所述壳体1为高度＞长度＞宽度的壳体，所需安装面积小。当然，所述壳体1也可以为其他形状的壳体，在本发明中并不做限定。

所述洁净水过滤器2的进水口与提供水源的自来水龙头连通，其出水口分别与所述纯水过滤器3和所述气液混合设备6连通。所述洁净水过滤器2将自来水中的固体杂质进行过滤，得到洁净水，洁净水作为制备纯水和制备臭氧水的水源，因为过滤了固体杂质，一方面可以增加纯水过滤器和气液混合设备的使用寿命，另一方遇到堵塞时，只需将堵塞物直接冲洗掉就可以使用，维修简单。

所述纯水过滤器3的进水口和所述洁净水过滤器2的出水口连通，其出水口和所述臭氧发生器4的进水口连通。所述纯水过滤器3用于精过滤洁净水得到电阻率大于5兆欧的纯水，该纯水作为臭氧发生器4生成臭氧的原料，可以直接制备出高浓度的臭氧。

所述臭氧发生器4为PEM臭氧发生器，采用PEM电解技术，以纯水为原料，阳极生成氧气和臭氧，阴极生成氢气，绝无氮氧化物(致癌物)的衍生，不会由于氮氧化物造成对用户的伤害；氧气+臭氧组合成医用臭氧，可满足医疗使用。所述臭氧发生器4的数量可以为一个或多个，根据需要臭氧产量的多少进行组合，阳极出气口的臭氧浓度在20-25％(体积比)。优选的，所述臭氧发生器4外表面包裹硅胶进行密封，保障气体在溶于水之前不泄露。

所述臭氧集合器5设于所述气液混合设备6的底部，其一端与所述臭氧发生器4的阳极出气口连通，另一端与所述气液混合设备6的进气口连通，所述臭氧发生器4产生的阳极气体经所述臭氧集合器5收集后进入所述气混合设备6。

所述气液混合设备6用于将臭氧充分溶于洁净水中得到高浓度臭氧水(15mg/L或以上)，其进水口与所述洁净水过滤器2连通。所述气液混合设备6为气液混合器或气液喷射器或气液混合泵或气液混合罐，其进水口和进气口都设于其底部，混合原理为泵吸方式或毛细渗透方式。优选的，所述臭氧发生器4外表面同样包裹有硅胶进行密封，保障气体在溶于水之前不泄露。

所述加热器7用于加热从所述气液混合设备6出来的臭氧水，将常温下的臭氧水调整到符合人体需要舒适温度(40℃)，提高人们使用的舒适度。

所述滑轮8的数量为四个，两两对称设置于所述底壁110的下方，用于移动所述臭氧水制备装置100。

更进一步地，所述臭氧水制备装置100还包括收容于所述壳体1内且临近所述臭氧发生器4设置的散热风扇9。所述散热风扇9固定于靠近所述臭氧发生器4一侧的所述侧壁130上，其出风口朝外，用于散发壳体1内的热量，提高所述臭氧水制备装置100的使用寿命。

更进一步地，所述臭氧水制备装置100包括电控系统30，在连接所述洁净水过滤器2和所述气液混合设备6的管道上设置电磁阀10，所述电控系统30与所述电磁阀10连接。

在本实施例中，所述气液混合设备6和所述电控系统30并列设置于所述收容空间的上部空间，所述臭氧集合器5设于所述气液混合设备6的底部，所述洁净水过滤器2、所述纯水过滤器3、所述臭氧发生器4以及所述加热器7设置于所述收容空间的下部空间，结构紧凑，设计合理，使所述臭氧水制备装置100的占用体积小，方便移动和维修。所述洁净水过滤器2的进水口210和臭氧水出水口分别开设于相对设置的所述侧壁130的底端，方便使用。

所述臭氧水制备装置100制备的臭氧水浓度可以达到15mg/L或以上。不同的臭氧水浓度使用在不同的使用场合，可以灭菌、消毒、消炎、杀虫卵、去农残、保鲜等等。得到15mg/L的臭氧水，用于去脚气、治疗糖尿病足、杀虫卵、杀菌和消毒等。

请参阅图3至图5，其中，图3为图1所示的臭氧水制备装置用于专用场景的电控系统的结构框图，图4为图1所示的臭氧水制备装置用于不同场景的电控系统的结构框图，图5为图1所示的臭氧水制备装置用于不同场景的控制器的结构框图。在本发明中，臭氧水浓度可以自动调节，且所述臭氧水制备装置100分为专用场景的专用浓度的臭氧水制备装置和不同场景的可调浓度的臭氧水制备装置。具体地：

所述电控系统30包括用于控制臭氧水浓度的控制器310，所述控制器310与所述电磁阀10连接。

当所述臭氧水制备装置在专用场景使用时，即所述臭氧水预设浓度为固定值，所述电控系统30进一步包括流量输入模块320，所述流量输入模块320用于将对应预设浓度的洁净水流量值输入至控制器310，所述控制器310根据洁净水流量值控制所述电磁阀10的开度大小。

当所述臭氧水制备装置需要在不同场景使用时，所述臭氧水预设浓度为可调值，所述电控系统30进一步包括浓度输入模块330、检测模块340和显示模块350，其中

所述浓度输入模块330用于将预设的臭氧水浓度值输入至控制器310；

所述检测模块340用于检测气液混合设备中的臭氧水浓度，并将结果值反馈至控制器310；

所述显示模块350用于显示所述检测模块340获得的结果值。

更进一步地，所述控制器310包括判断模块311和执行模块313，其中

所述判断模块311用于判断检测模块340反馈的结果值与所述浓度输入模块330输入的预设的臭氧水浓度值的大小关系，并将得出的判断结果反馈至执行模块313；

所述执行模块313用于接收判断结果并根据判断结果调节电磁阀10的大小开度。

请参阅图6，具体调节方法如下：

S1、接收浓度输入模块和检测模块的数据并判断两者的大小关系；

S2、若浓度输入模块输入的数据大于检测模块反馈的数据，则控制器调小电磁阀的开度；

S3、若浓度输入模块输入的数据小于检测模块反馈的数据，则控制器调大电磁阀的开度。

本发明提供的臭氧水制备装置及其方法有益效果在于：

一、经洁净水过滤器2和纯水过滤器3过滤的自来水可以直接用于制备臭氧，制备臭氧水的水来源于经洁净水过滤器2过滤的自来水，只要有自来水的地方，均可采用所述臭氧水制备装置制备臭氧水，适合于各种场合使用。

二、经纯水过滤器3得到的纯水其电阻率大于5兆欧，采用电阻率大于5兆欧的纯水制备得到的臭氧浓度高，从而可获得更高浓度的臭氧水，满足各种场合的使用。

三、通过增设加热器7可以加热经气液混合设备6制备的臭氧水，可获得40℃的臭氧水，温度更适宜，提高人们使用的舒服程度，例如，若制备的臭氧水用于制脚气，会使患者更舒服。

四、所述臭氧发生器4和所述气液混合设备6的外表面均包裹硅胶进行密封，可保证气体在使用前不泄露，降低安全隐患。

五、气液混合设备6选用气液混合器或气液喷射器或气液混合泵或气液混合罐，可以制备高浓度的臭氧水，无需额外加压设备，生产成本低。

六、通过合理设计洁净水过滤器2、纯水过滤器3、臭氧发生器4、臭氧集合器5、气液混合设备6、加热器7和散热风扇9的位置，使得所述臭氧水制备装置100体积小，结构紧凑；通过在壳体1底部设置滑轮8，更方便安装和移动；通过在壳体1的侧壁130上开设一通过轴连接于所述侧壁130的门150，安装和检修更方便。

七、在管道上安装电磁阀11，且所述电磁阀11和电控系统10连接，可自动灵活调节制备的臭氧水的浓度，满足不同需求，如用于口腔溃疡治疗、去脚气、治疗糖尿病足、杀虫卵、杀菌和消毒等。

八、电控系统10可以实现专用浓度的调节和可调浓度的调节，满足专用场景和不同场景的使用。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。