用于将水臭氧化的装置及其臭氧水供应系统的制作方法

本实用新型涉及臭氧水制备技术，特别是涉及一种用于将水臭氧化的装置及其臭氧水供应系统。

背景技术：

在越来越注重健康养身的年代，举凡吃的食物、使用的餐具、及穿的衣物等的洗净皆逐渐受到重视，一般来说，经净化处理后的自来水残留有许多对人体有害的物质，其虽不会直接对人体造成影响，但仍可能会经由清洗餐具或新鲜水果与蔬菜等食材的程序而间接对人体造成影响，故对于餐具和食材的清洗更不容轻忽。

为了健康卫生因素着想，人们常在清洗餐具和食材时添加兼具杀菌与洗净功能的化学药剂，而高浓度化学药剂不仅会破坏环境，且残留的化学药剂还容易对人体产生不良影响。臭氧水由于杀菌力强、无化学残留且兼具环保特性，现已逐渐成为家庭中各式高层次洗涤所使用的洗涤水。

如中国台湾专利公告第TW I312045号专利案公开一种结合臭氧产生器的水龙头结构，其中臭氧产生器经由气液混合出水头与水龙头相互连接，当水流流出时，由臭氧产生器所制造的臭氧气体可于气液混合出水头中混入水流中，同时形成臭氧水排出。然而，上述结合臭氧产生器的水龙头结构在长期使用下存在以下缺点：1.臭氧与水无法有效混合；2.气液混合出水头容易因管线积水而发生故障；3.气液混合出水头内部容易存积水垢。

另外，电解臭氧公司(EOI)开发出一种用于产生和输送臭氧水的装置，其主要包括具有电解单元的筒及筒座，且筒经由筒座以连接到输水管上；此装置于使用时，自输水管进入的源水会先流经筒座至电解单元中进行反应，而所形成的臭氧水会再经筒座流回到输水管，供后续使用。然而，上述用于产生和输送臭氧水的装置仍存在以下缺点：首先，具有电解单元的筒须通过额外的连接构件始能连接到输水管上，再者，现有的用于产生和输送臭氧水的装置其流量都小于每分钟3公升，并不适合在水龙头下直接用来清洗物品，产品实用性也随之降低；另外，电解单元中采用栅状电极，随着栅状电极间距渐缩，一般加工的机台或车床将无法加工到位；此外，栅状电极结构的中空开孔于加工过程中会造成很大的材料浪费。

技术实现要素：

本实用新型从避免浪费电极材料的角度出发，主要目的在于提供一种可节省材料成本、缩短组装时间并同时提高臭氧水生成效率的用于将水臭氧化的装置，并且流道的结构设计可将出水量提升至大于每分钟3公升以上，以符合正常水龙头的出水量而达到清洗的最佳效果。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种用于将水臭氧化的装置，适于装设在一输水管上，用于将水臭氧化的装置包括一壳体及一臭氧化单元。壳体内部设有一液体流道，液体流道沿着输水管的管长方向延伸且与输水管流体连通；臭氧化单元设置于液体流道，其中臭氧化单元包括一第一电极组件、一第二电极组件、及一设置于第一电极组件与第二电极组件之间的质子交换膜，第一电极组件包括一第一集电环及多个间隔排列于第一集电环内侧的第一电极元件，第二电极组件包括一第二集电环及多个间隔排列于第二集电环内侧的第二电极元件。

在本实用新型的一个实施例中，壳体包括一基座及一封盖，基座具有一安装槽，基座的相对两侧分别具有一进水端及一出水端，液体流道由进水端通过安装槽延伸至出水端，封盖盖合于安装槽上。

在本实用新型的一个实施例中，基座具有一位于安装槽上方的缺槽，封盖包括一与缺槽相配合的盖本体及一由盖本体延伸成型且与安装槽顶部相配合的卡合部。

在本实用新型的一个实施例中，臭氧化单元还包括一安装座及一固定座，安装座具有一容置空间用以收容第一电极组件、第二电极组件及质子交换膜，固定座与安装座相结合，并将第一电极组件、第二电极组件及质子交换膜压制固定在容置空间内。

在本实用新型的一个实施例中，安装座包括一底壁及沿底壁的相对两侧边、垂直于底壁设置的两侧壁，固定座包括一座本体及一由座本体延伸成型的抵制部，安装座的两侧壁与固定座的座本体相互卡合，抵制部延伸至容置空间内，并抵紧于第一集电环或第二集电环上。

在本实用新型的一个实施例中，壳体的基座的另相对两侧分别设有一第一导电结构及一第二导电结构，第一导电结构及第二导电结构由基座外部朝安装槽的方向延伸至流体通道中，第一集电环包括一第一框部及一由第一框部延伸成型的第一导电端子，第二集电环包括一第二框部及一由第二框部延伸成型的第二导电端子，第一导电端子与第二导电端子的延伸方向相反，第一导电端子接触到第一导电结构，且第二导电端子接触到第二导电结构。

在本实用新型的一个实施例中，多个第一电极元件及多个第二电极元件呈长条状，多个第一电极元件及多个第二电极元件各为硼掺杂金刚石电极。

本实用新型还提供一种臭氧水供应系统，其包括一输水管，其特征在于，输水管上装设有一用于将水臭氧化的装置，用于将水臭氧化的装置包括一壳体及一臭氧化单元。其中，壳体内部设有一液体流道，其中液体流道沿着输水管的管长方向延伸且与输水管流体连通；臭氧化单元设置于液体流道，其中臭氧化单元包括一第一电极组件、一第二电极组件、及一设置于第一电极组件与第二电极组件之间的质子交换膜，第一电极组件包括一第一集电环及多个间隔排列于第一集电环内侧的第一电极元件，第二电极组件包括一第二集电环及多个间隔排列于第二集电环内侧的第二电极元件。

在本实用新型的一个实施例中，输水管上还装设有一过滤装置及一流量检出装置，过滤装置及流量检出装置间隔地装设于输水管上，流量检出装置邻近于用于将水臭氧化的装置，且流量检出装置位于过滤装置与用于将水臭氧化的装置之间。

在本实用新型的一个实施例中，还包括一洗涤台用水龙头、一电控装置、一信号传输装置及一状态显示界面，输水管上还装设有一过滤装置及一流量检出装置，过滤装置及流量检出装置间隔地装设于输水管上，流量检出装置邻近于用于将水臭氧化的装置，且用于将水臭氧化的装置设置于流量检出装置与洗涤台用水龙头之间，其中流量检出装置耦接电控装置，且信号传输装置耦接电控装置以将电控装置当前资讯以有线或无线的方式传输至状态显示界面。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过“第一电极组件包括第一集电环及多个间隔排列于第一集电环内侧的第一电极元件，且第二电极组件包括第二集电环及多个间隔排列于第二集电环内侧的第二电极元件”的设计，可以突破一些加工技术上的限制，以避免电极材料的浪费。

本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所公开的技术特征得到进一步的了解。为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1及图2分别为本实用新型的用于将水臭氧化的装置于不同视角下的立体分解图。

图3为本实用新型的用于将水臭氧化的装置的立体组合图。

图4及图5分别为本实用新型的臭氧化单元于不同视角下的立体分解图。

图6为本实用新型的臭氧化单元的立体组合图。

图7为根据本实用新型的臭氧水供应系统的架构图。

图8为本实用新型的臭氧水供应系统的模块方块示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实例来说明本实用新型所公开有关“用于将水臭氧化的装置及其臭氧水供应系统”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本实用新型的优点与效果。本实用新型可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。另外，本实用新型的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，予以声明。以下的实施方式将进一步详细说明本实用新型的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本实用新型的技术范围。

由于臭氧是国际公认的环保型杀菌剂，其不会对环境产生二次污，而且将臭氧用于水处理，至少具有以下优点：1.杀菌速度快，效率高；2.除臭、脱色、清浊效果好；3.帮助去除有机物；4.帮助去除铁、锰及其他无机污染物；5.帮助减少水中残留物。因此，本实用新型特别提供一种用于将水臭氧化的装置，其可直接装设于输水管路的进水管或出水管上，以供应干净和安全的用水。

下文中特举一较佳的实施例，并配合附图说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本实用新型的优点与功效。本实用新型可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，且本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用进行各种修饰与变更。

另外，本实用新型的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，先予叙明。以下的实施方式将进一步详细说明本实用新型的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本实用新型的技术范畴。

请参阅图1至图3，图1及图2分别为本实用新型一较佳实施例的用于将水臭氧化的装置于不同视角下的立体分解图，图3为本实用新型一较佳实施例的用于将水臭氧化的装置的立体组合图。首先要说明的是，装置100于使用时可以直接和一输水管(如：进水管或出水管)连结，如此一来，当源水流经装置100时，由装置100产生的臭氧便可直接溶于源水中，并利用羟基游离基(OH·)与源水中各种物质或微生物等进行氧化反应，以达到消毒、灭菌、脱色、及除臭等效果。

在本具体实施例中，装置100包括壳体10及臭氧化单元20，其中壳体10内部设有一液体流道F，且臭氧化单元20设置于液体流道F中，当装置100与输水管接设在一起时，液体流道F沿着输水管(图未示)的管长方向延伸，且与输水管流体连通。下面将详细说明壳体10和臭氧化单元20的具体实施方式以及相互之间的连结关系。

壳体10是由绝缘材料所制成，且具有规格的形状；虽然图1至图3中所示为矩形状的壳体10，但本实用新型并不限制于此，例如，根据使用时的实际需求，壳体10也可以被设计成是圆筒状的。从结构上来看，壳体10包括一基座11及一封盖12，其中基座11具有一供臭氧化单元20设置的安装槽111，且封盖12盖合于安装槽111上，以对供臭氧化单元20起到保护作用；为方便壳体10与输水管接设在一起，并使臭氧化单元20将源水臭氧化，基座11的前后两侧分别具有一供源水流入的进水端110a及一供源水流出的出水端110b，进水端110a及出水端110b皆设有内螺纹(未标号)，且基座11的左右两侧设有相对应的电导通孔113，以供外部电源对臭氧化单元20施加电力。值得说明的是，液体流道F即是由进水端110a通过安装槽111延伸至出水端110b。

更进一步来说，为了方便封盖12的组装和拆卸，基座11于安装槽111的上方设有一缺槽112，封盖12包括一盖本体121及一由盖本体121延伸所形成的卡合部122，其中盖本体121与缺槽112的形状大小一致，卡合部122与安装槽111的顶部具有相互卡合的设计，例如，卡合部122包括一与安装槽111的开口紧配合的结合凸块及一围绕于结合凸块的环形凸肋(未标号)，且安装槽111的顶部对应设有一围绕其开口的环形凹沟(未标号)。请参阅图4至图6，图4及图5分别为本实用新型的臭氧化单元于不同视角下的立体分解图，图6为本实用新型的臭氧化单元的立体组合图。臭氧化单元20可利用电解方式产生臭氧，其包括第一电极组件21、第二电极组件22及一位于第一和第二电极组件21、22之间的质子交换膜23，其中第一电极组件21包括第一集电环211及多个间隔排列于第一集电环211内侧的第一电极元件212，第二电极组件22包括第二集电环221及多个间隔排列于第二集电环221内侧的第二电极元件222。本实施例中，第一和第二电极组件21、22与质子交换膜23在组装时可紧密的接合在一起，第一和第二集电环211、221分别被配置作为电流扩展器，第一电极元件212被配置作为阳极，第二电极元件222则被配置作为阴极。

第一和第二集电环211、221都是由金属材料所形成。第一电极元件212呈长条状，第一电极元件212包括金刚石材料，例如，第一电极元件212可以是独立的金刚石电极(硼掺杂金刚石(boron-doped diamond,BDD))，也可以是包含金刚石材料的复合电极(即由导电基材与形成于导电基材表面的金刚石材料组成的电极)。第二电极元件222呈长条状，第二电极元件222可以是独立的金刚石电极，也可以是包含金刚石材料的复合电极(即由导电基材与形成于导电基材表面的金刚石材料组成的电极)。质子交换膜23可以是由多孔性传导材料(如：聚四氟乙烯)所形成。

更进一步来说，第一集电环211包括第一框部2111及由第一框部2111延伸所形成的第一导电端子2112，第二集电环221包括第二框部2211及由第二框部2211延伸所形成的第二导电端子2212，且第一导电端子2112与第二导电端子2212的延伸方向相反，其中第一和第二导电端子2112、2212可被施加电流，第一和第二框部2111、2211用以分别传递电流至第一电极元件212和第二电极元件222。

值得注意的是，从加工性、产品效果等观点来看，本实用新型的臭氧化单元20借此通过“将多个第一电极元件212间隔排列于第一集电环211的内侧，并将多个第二电极元件222间隔排列于第二集电环221的内侧”的设计，既克服了传统栅状电极中心开孔加工困难度较高的问题与复杂度，也可避免材料浪费，并且可由电极的数量微调所需要的臭氧水浓度以供使用。换句话说，可依据不同需求，通过不同数量的电极而调整臭氧浓度。

请复参阅图4至图6，臭氧化单元20在组装上，是先利用一安装座24及一固定座25来收容并固定第一和第二电极组件21、22与质子交换膜23，再将整体装配到壳体10内部。安装座24具有一容置空间240用以收容第一和第二电极组件21、22与质子交换膜23，安装座24略呈U状，其包括一底壁241及沿底壁241的相对两侧边、垂直于底壁241设置的两侧壁242，且两侧壁242的内缘分别设有至少一限位结构2421(如：限位槽)，以帮助第一集电环211的第一框部2111、第一电极元件212、质子交换膜23、第二电极元件222及第二集电环221的第二框部2211在安装时定位，并设定第一电极元件212的间距及第二电极元件222的间距。

固定座25用以将第一和第二电极组件21、22与质子交换膜23压制固定在容置空间240内，固定座25包括一座本体251及一由座本体251延伸所形成的抵制部252，其中座本体251与安装座24的两侧壁242具有相互配合的结构。借此，当座本体251与两侧壁242相结合后，抵制部252可延伸至容置空间240内，并抵紧于第一集电环211或第二集电环221上。

更进一步来说，臭氧化单元20在安装到安装槽111之后，第一集电环211的第一导电端子2112及第二集电环221的第二导电端子2212会分别对应到基座11左右两侧的两个电导通孔113，而为了从外部对第一和第二集电环211、221施加电流，两个电导通孔113内分别穿设有第一导电结构114及第二导电结构115(如：导电螺丝)，其中第一和第二导电结构114、115由基座11外部朝安装槽111的方向延伸至流体通道F中，并分别接触到第一和第二导电端子2112、2212。

请参阅图7及图8，为根据本实用新型的臭氧水供应系统的架构图。本实用新型用于将水臭氧化的装置100的结构特征及其所能达成的功效已详细说明如上，接下来将进一步介绍根据装置100的一种应用。如图7所示，装置100在臭氧水供应系统S中装设于位在连接水槽(未标示)附近的洗涤台用水龙头300的一输水管400(冷水管)上，如此便可使用臭氧水来清洗新鲜水果与蔬菜等食材，以减少致病的机会。

臭氧水供应系统S实际上还可包括一洗涤台用水龙头300、一输水管400、一过滤装置500、一流量检出装置600、一电控装置700、一信号传输装置800及一状态显示界面900。其中过滤装置500、及流量检出装置600间隔地装设于输水管400上，流量检出装置600邻近于用于将水臭氧化的装置100，过滤装置500邻近于流量检出装置600，且用于将水臭氧化的装置100设置于流量检出装置600与洗涤台用水龙头300之间。值得说明的是，过滤装置500可包括一不织布滤心或离子交换树脂滤心，本实用新型不以此为限。

换句话说，装置100可用于在水流通过时将其臭氧化，而臭氧化的源水可经由洗涤台用水龙头300流出以供使用，流量检出装置600可用于量测流通过过滤装置500的水量，并借此监控滤心的使用寿命。

进一步来说，请复参阅图8所示，臭氧水供应系统S还可包括一信号传输装置800及一状态显示界面900，电控装置700可耦接于装置100，且流量检出装置600可耦接电控装置700。借此，电控装置700可控制装置100的启动或关闭，且可监控流量检出装置600的使用寿命。再者，信号传输装置800还可耦接于电控装置700，以将电控装置700当前资讯以有线或无线的方式传输至状态显示界面900。

值得说明的是，状态显示界面900可以为一指示灯界面(图中未标号)，或者是一萤幕显示界面(图中未示出)，以指示或显示目前滤心的使用寿命，或是装置100的启动状态。另外，状态显示界面900也可以具有操作功能，以开启或关闭装置100。再者，若是信号传输装置800与状态显示界面900以无线方式进行连接时，状态显示界面900中可通过一电力提供模块(例如电池，图中未示出)而提供能源，而状态显示界面900上还可以进一步显示目前的电池寿命。

如上所述，图7及图8仅公开本实用新型的一种应用，但是本领域技术人员应理解，装置100可用于任合臭氧水相关的系统或设备。例如，装置100可装设于自来水处理系统的输水管路，使水中三氯甲烷生成量减少90％；或者，装置100可装设于游泳池的输水管路，且所产生的臭氧水可有效杀灭水中细菌等微生物，使泳者不必担心游泳过程中被传染上疾病。

综上所述，相较于目前市面上常用产生臭氧的方式，本实用新型用于将水臭氧化的装置至少具有下列优点：

首先，本实用新型所提供用于将水臭氧化的装置借此通过“壳体内部设有一液体流道，且液体流道沿着进水管或出水管的管长方向延伸，同时与进水管或出水管流体连通”的设计，不需要额外的连接构件便可将装置的液体流道直接和进水管或出水管连结，在节省组装时间的同时还可提高臭氧化效率。

其次，所述装置借此通过“第一电极组件包括第一集电环及多个间隔排列于第一集电环内侧的第一电极元件，第二电极组件包括第二集电环及多个间隔排列于第二集电环内侧的第二电极元件，且第一和第二电极元件呈长条状”的设计，克服了习用栅状电极制造加工上的限制，并避免电极材料的浪费。

再者，所述装置的应用范围非常管范，包括任何臭氧水相关的系统或设备的输水管路。

本实用新型实已符合新型专利的要件，依法提出申请。但是以上所公开的，仅为本实用新型较佳实施例而已，自不能以此限定本案的权利范围，因此依本案申请范围所做的均等变化或修饰，仍属本案所涵盖的范围。