專利名稱：家用臭氧水富氧水發(fā)生器的制作方法
經(jīng)查新檢索國內(nèi)已授權(quán)的臭氧水發(fā)生器專利有數(shù)項之多，基本上都用于水處理或給水消毒。如ZL專利號[96201921.6]和ZL[專利號96213889.4]。他們的結(jié)構(gòu)大體上與我95年3月份研制的I型結(jié)構(gòu)相近。用小孔產(chǎn)生水射流抽吸含臭氧的空氣；臭氧管采用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；沒有密封室。這種結(jié)構(gòu)抽吸效率低；混合溶解不充分；臭氧管效率低，大部分電能轉(zhuǎn)換成熱能，引起了水溫的升高。水溫升高加速了臭氧的分解速度，縮補了臭氧與菌株的作用時間和作用機率；由于沒有密封室，水流量與臭氧發(fā)生率相差甚遠，水射流抽吸的臭氧量必然微量。因此，用上述結(jié)構(gòu)發(fā)生器制成的臭氧水的臭氧濃度也必然很低，且臭氧存在時間短暫。只能對部分細菌殺滅有效。為了廣譜的殺滅細菌和病毒，臭氧水的濃度必須達到閥值，并使臭氧有充分的擴散作用時間。于是我引入了液氣射流泵(一種液氣混合反應設備)提高了抽氣效率，增加了臭氧與水的混合溶解機率；研制了獨特的臭氧管結(jié)構(gòu)，消除了電暈場外電弧。由于幾乎沒有熱量產(chǎn)生，保證了臭氧在水中的室溫衰變周期；設置了密封室和補充空氣流道，有效的大幅提高了被抽吸空氣的臭氣濃度。因而穩(wěn)定的獲得了可以實用的高濃度臭氧水。真正使臭氧水成為廣譜的、高效的、快速的、廉價的殺菌劑。在做了上述脫胎換骨的變革后，制成了可以實用的Ⅲ型臭氧水發(fā)生器。它的結(jié)構(gòu)與我研制的Ⅰ型和已授權(quán)的專利結(jié)構(gòu)沒有任何相同之處。相同的地方僅僅在于都采用了“電真空物理”教科書中講述的電暈放電產(chǎn)生臭氧的原理。下面對Ⅲ型也就是申請發(fā)明專利的家用臭氧水富氧水發(fā)生器作較為詳細的說明。
本發(fā)生器由3只空氣凈化器、3只防臭氧泄漏單向閥、3只雙極電暈臭氧管、液氣射流泵、密封室、電子線路室及緊固件組成(詳見附圖
一及權(quán)利要求1)。
本發(fā)生器只要有有壓水和220V,50HZ電源即可套裝在水籠頭(15)上使用。使用時，將插頭插入電源插座，3只雙極電暈臭氧管工作，產(chǎn)生臭氧。待臭氧管工作3～5分鐘密封室內(nèi)臭氧濃度達到相當高濃度，打開自來水籠頭放水，噴咀射出密實的水流，由于射流邊界層與臭氧和空氣混合氣體之間的粘滯作用，射流將氣體從與密封室相通的氣室?guī)牒砉?。液氣兩者作相對運動，且均為連續(xù)介質(zhì)。水射流由于受外界擾動的影響，在離開噴咀不太遠的一段距離后，產(chǎn)生脈動和表面波，其脈動頻率為3000～4000HZ。由于水質(zhì)點的紋動擴散作用，射流表面波的振幅不斷增大，當振幅大于射流半徑時(約在喉管的直筒段入口處)，它被剪切分散形成水滴。高速運動的水滴分散在氣體中，它與氣體分子沖擊和碰撞傳遞能量的同時溶解臭氧。氣體被加速。這一流動段通常稱為液滴運動段。在這一段內(nèi)，水是不連續(xù)體，氣體仍為連續(xù)價質(zhì)。當射流到達擴口段時，氣體被水滴粉碎為微小氣泡，水滴重新聚合為液體，氣泡則分散在水中成為泡沫流。臭氧進一步溶解在水中。由于射流在這一般內(nèi)動能轉(zhuǎn)換成壓能，水恢復為連續(xù)介質(zhì)。未被溶解的氣體則變?yōu)榉稚⒔橘|(zhì)。流體到達出口后，大部分臭氧溶解到水中，沒有被溶解的臭氧和空氣溢出水面向周圍擴散。盛射流的容器內(nèi)就是待用的臭氧水。在上述過程中，當密封室內(nèi)的混合氣體被吸入液氣射流泵后，密封室的壓力與大氣壓產(chǎn)生了負壓，防止臭氧泄漏的單向閥開啟，大氣通過空氣凈化裝置進入雙極電暈臭氧管的內(nèi)腔和外部空間的同時，氧氣被電離生成臭氧。由于氣流沿雙極電暈臭氧管電極近距離流過，被電離的幾率很大，容易獲得高濃度的臭氧水。但關(guān)鍵在于臭氧管的臭氧發(fā)生率。眾所周知，在極間距離和氣壓都很大，電極間的電場又很不均勻的情況下，如果繁流放電不能在整個空間發(fā)生，僅在電場較強的部分進行時，就產(chǎn)生電暈放電。本發(fā)生器的臭氧管基本處于大氣壓中，氣壓不算低，在內(nèi)外電極之間設置了玻璃管拉大了電極間距離；獨特的電極畸變結(jié)構(gòu)(見附圖二)使內(nèi)外電級的曲率都非常大；這樣以來，在電極上的電場分布極不均勻的同時也縮小了在同樣電場下的電暈半徑。因而電暈放電的起始電壓會低得多。并且由于內(nèi)外電極電暈層中同時有電子繁流存在；放電外區(qū)同時有兩種符號的帶電粒子存在；因而電流比單極電暈大得多，電子碰撞電離氧生成臭氧的量也就多得多。高的臭氧發(fā)生量，在高效的抽吸下充分混合溶解必然獲得高濃度的臭氧水。同時，由于臭氧管內(nèi)外電極畸變大(見附圖2)，電暈場外電場弱得多，不可能引起場外連續(xù)電弧。因此幾乎沒有熱量產(chǎn)生。這就保證了臭氧在水中室溫衰變周期35分鐘，為臭氧在水中擴散和同菌珠的作用贏得了時間。因而該發(fā)生器發(fā)生的臭氧水必然是高濃度的。當把這種高濃度的臭氧水盛滿密閉的抗腐蝕容器放置1小時，臭氧全部衰變成氧時，臭氧水就變成了可供飲用的富氧水。用這種富氧水泡茶，4～5小時后，就變成了茶味濃濃的富氧水茶。
臭氧水雖然沒有刺激性氣味，但臭氧都有刺激性的腥臭味，濃度達到0.04mg/M3，人們就可以嗅到，濃度低于0.5mg/M3時，一般無害。但隨著濃度的提高，對人可以造成不同程度的傷害。為了避免對人的傷害，在到發(fā)生器下取臭氧水容器時請戴上潮過水的口罩。
在正常情況下，臭氧很不穩(wěn)定容易分解成氧氣。它在空氣中的半衰期約為20～50分鐘，隨溫度和濕度的增高而加快；在水中的半衰期約為35分鐘，隨水溫和水質(zhì)不同而異。因此，在使用臭氧水醫(yī)療滅菌消毒時，臭氧水發(fā)生后越早使用藥效越高，超過20分鐘再使用其藥效幾乎等于零了。兌熱水使用藥效也將大幅降低，加熱使用更不可取。
用于醫(yī)療的臭氧水濃度宜高不宜低，一般發(fā)生器通電5分鐘后通水，水量0.5～1升時，臭氧水濃度較高。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)生器作進一步詳細說明。
圖一是本發(fā)生器的結(jié)構(gòu)設計特征剖面圖見圖一所示，電器盒(3)和蓋板(6)圍成的空腔為電子線路室。它接通外部220V,50HZ電源，并通過整流、RC電路、硅開關(guān)晶管的工作推動電感線圈容性放電，為雙極電暈臭氧管提供短暫的尖脈沖擊穿電壓。蓋板(6)、機座(8)、密封圈(22)圍成的空腔為密封室。由上支撐套(16)、內(nèi)電極(17)、玻璃管(18)、外電極(19)、襯環(huán)(20)、下支撐套(21)組裝而成的三只雙極電暈臭氧管按裝在密封室內(nèi)，上下支撐套園柱面中部開有兩個方孔與密封室相通。發(fā)生器未工作時，密封室通過機座(8)內(nèi)部維形臺側(cè)面上的三個由斜面與直面相交形成的方孔與大氣相通(當液氣射流泵工作時，密封室與大氣隔開)。當臭氧管被擊穿后，在強電場處(電極畸變處)產(chǎn)生電子繁流，電子碰撞電離氧氣分子生成臭氧。水咀(1)把自來水籠頭和液氣射流泵連接在一起，以便通水并保持水壓。噴咀(2)、喉管(9)、旋片(7)和機座(8)的內(nèi)部錐臺內(nèi)腔組成了液氣射流泵。錐臺內(nèi)腔和噴咀(2)、喉管(9)形成的空腔稱(07)氣室。旋片(7)固定在噴咀(2)中不能轉(zhuǎn)動，當水流通過它時形成旋流，以增大水與氣體的接觸面積。噴咀(2)的最下端為很短的小孔，當旋流通過它時就形成了射流?？梢猿槲鼩馐业臍怏w。喉管(9)上端的擴口便于氣體順利的進入喉管，通過在喉管內(nèi)的液滴運動和泡沫運動與水混合溶解。閥芯(10)、連接套(11)中心孔和機座(8)三個小凹臺組成了三個單向閥，防止臭氧外泄。連接套(11)、過濾網(wǎng)(12)、防塵網(wǎng)(15)、蓋帽(13)、墊圈(14)組成了空氣凈化裝置，減少大氣中的灰塵進入密封室。機座(8)下部的三個臺階孔和三個臭氧管內(nèi)腔組成了三個空氣流道，當補充空氣進入時，迫使空氣沿電極近距離流動，以便提高電離機率。
權(quán)利要求
1.一種直接套裝在自來水籠頭(15)上的臭氧水富氧水發(fā)生器(見附圖一)，包括空氣凈化裝置連接套(11)、蓋帽(13)、墊圈(14)、過濾網(wǎng)(12)、防塵網(wǎng)(15)。防臭氧泄漏單向閥閥芯(10)、連接套(11)、機座(8)。雙極電暈臭氧管下支撐套(21)、襯環(huán)(20)、外電極(19)、玻管(18)、內(nèi)電極(17)，上支撐套(16)。液氣射流泵噴咀(2)、旋片(7)、喉管(9)、機座(8)內(nèi)錐腔即氣室。密封室蓋板(6)、機座(8)、密封圈(22)圍成的空腔。連接件水咀(1)。電器盒(3)、線路板(4)及緊固件組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧水富氧水發(fā)生器，其特征在于雙極電暈臭氧管的結(jié)構(gòu)和內(nèi)外電極的畸變結(jié)構(gòu)(見附圖二)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧水富氧水發(fā)生器，其特征在于液氣射流泵的喉管橫斷面積與噴咀橫斷面積比；喉管長度與喉管直徑比；喉管兩端擴口角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧水富氧水發(fā)生器，其特征在于密封室的結(jié)構(gòu)及容積與水流量的匹配關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧水富氧水發(fā)生器，其特征在于空氣進入密封室的流道設置方式和結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧水富氧水發(fā)生器，其特征在于空氣凈化裝置、防止臭氧泄漏單向閥結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)生器套裝在自來水籠上,利用旋片式液氣射流泵將密封室內(nèi)的三只雙極電暈臭氧管發(fā)生的臭氧吸入泵內(nèi),并在射流泵喉管中通過液滴運動和泡沫運動使水和臭氧混合溶解,生成高濃度臭氧水和富氧水。用于家庭醫(yī)療衛(wèi)生保健取得了可喜的效果。治療細菌、病毒、微生物引發(fā)的皮膚病、傷風感冒、皮肉小創(chuàng)傷和便秘“藥到病除”,可以預防和減少心血管病、結(jié)石病、糠尿病、骨質(zhì)增生發(fā)病率。該發(fā)生器臭氧管結(jié)構(gòu)獨特,無電暈場外電弧,3只臭氧管消耗功率不足3W,效率高、節(jié)能,裝卸方便。
文檔編號C02F1/68GK1231994SQ9811350
公開日1999年10月20日 申請日期1998年4月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月13日
發(fā)明者王守林 申請人:王守林