专利名称：臭氧消毒水的生产工艺及所用设备的利记博彩app
技术领域：
一般而言，本发明涉及臭氧消毒水的生产工艺及其所用设备；更具体地说，涉及可简单、高效和连续产生用于对食品或器件进行清洁/消毒处理的臭氧消毒水的生产工艺及其所用设备。
生产臭氧消毒水通常采用泡沫扩散和喷射注入等两种工艺在泡沫扩散法中，臭氧气体以泡沫形式通过与生水容器相连的臭氧发生器添加到生水中；在喷射注入法中，利用生水流过文氏管时因流速变化所产生的压差而将臭氧气体注入到生水中去。
上述泡沫法存在的问题是添加到生水中的臭氧气体大多不能溶解在生水中，而是由水面释放到大气之中，只有较少溶解在生水中的臭氧气体可用于进行臭氧化，因此效率较低。而且释放到大气中的臭氧气体对人体有害，造成大气污染。
喷射注入法存在的问题是由于利用了生水流过文氏管时流速变化所产生的压差使臭氧气体添加到生水中去，臭氧在生水中的溶解度可以提高，但生水本身臭氧化的程度并不高，也就是说，注入法产生的使生水具有杀菌能力的臭氧浓度较低。
因此，按现有技术，可杀死生水中的一些细菌，但不能生产出具有杀菌能力的臭氧消毒水，用于对生水外的其它物质进行臭氧化。
为解决上述问题和生产臭氧消毒水进行了许多工作，包括提高压力以增加臭氧气体的溶解度。例如，通过将生水和臭氧气体置入压力水箱并对其施压，可使臭氧在生水中的溶解度得到提高。
但上述方法存在不能连续产生臭氧消毒水的缺欠。也就是说，只能分批生产与压力水箱同样体量的臭氧消毒水，为得到所述体量的臭氧消毒水，必须从头不断重复所述生产工艺。采用大体量的压力水箱以克服水箱体积的限制存在下述问题设备和生产成本将会增加，且需要将大量的臭氧气体添加到生水中去，同时也会引起空气污染。此外，虽然可产生足够数量的臭氧消毒水，但溶解在其中的臭氧气体在储运中有可能产生离解或释放到大气之中，从而使臭氧消毒水的臭氧化效率降低。
由上可见，需要提供一种设备和方法来克服上述问题，能够连续和高效地生产臭氧消毒水。
此外，本发明的另一目的是提供一种可用于连续产生臭氧消毒水工艺的改进的、简单的设备。
本发明提供了一种可连续生产臭氧消毒水的工艺，包括以下步骤将生水和臭氧气体一同引入压力水箱以产生泡沫状混合物，其中生水在预定通道以较高速度流动以产生压降，所产生的压降驱动臭氧气体进入压力水箱；将泡沫状混合物注入到压力水箱的任一隔舱之中并对其施加压力以产生臭氧消毒水，其中所述隔舱在压力水箱中由一个运动部件进行密封分割；使所述运动部件产生运动以减少充填舱的体积和压出臭氧消毒水，其它隔舱由于泡沫状混合物的注入而体积增大；重复上述过程。
按本发明的一个实施例，生水和臭氧气体通过一个截面逐渐变窄的喷嘴引入，生水在较窄截面以较高速度流动以产生压降，从而将臭氧气体吸入喷嘴。
泡沫状混合物在15-40公斤/平方厘米的压力下在隔舱中保持15秒到5分钟，最好在20-30公斤/平方厘米下保持0.5-1分钟。
压力水箱可包括由分隔部件进行分隔的两个隔舱，压力水箱的分隔部件可为一个密封的往复运动的活塞。压力水箱中的分隔部件也可以是配置在其中间部位的弹性膜片。
本发明还提供了一种可连续生产臭氧消毒水的设备，包括一个用于抽吸生水与臭氧气体泡沫状混合物的水泵；一个分隔为多个隔舱、用于压缩所述泡沫状混合物以产生臭氧消毒水的压力水箱，其中所述多个隔舱按序用于泡沫状混合物的接受、加压和排放。
按本发明的另一实施例，所提供的设备进一步包括一个用于将生水和臭氧气体注入压力水箱的喷嘴。所述喷嘴的内部具有截面变窄结构，使生水可在较窄截面以较高速度运动以产生压降，从而可将臭氧气体吸入喷嘴。
压力水箱最好为中空的圆筒状，包括一个密封在圆筒中可往复运动的活塞和一个用于引导活塞运动的导杆，所述导杆由活塞通过一个配置在圆筒一侧的通孔而延伸到压力水箱的外部，从而使所述中空圆筒被活塞分隔成第一隔舱和第二隔舱，隔舱体积根据活塞的运动而产生相应变化。
活塞外周上配置有多个密封圈，使第一和第二隔舱相互密封隔开，以防止施加到隔舱的流体压力泄漏到另外的隔舱，所述通孔的孔壁上也有一些密封圈，以防止隔舱的流体压力在导杆往复运动时通过它泄漏出去。
所述导杆可使活塞在圆筒中处于规则位置并在其一侧具有角度标志，便于由外观察活塞的位置。
所述两个隔舱都具有一个用于引入生水和臭氧气体泡沫状混合物的入口和一个用于排放增压臭氧消毒水的出口，这一对入口和出口分别形成在圆筒结构的上缘和下缘。
第一和第二隔舱也可通过配置在压力水箱中部的弹性膜片进行分隔。弹性膜片的工况为第一隔舱的压力增加到预定数值并在该压力下保持预定的一段时间，使弹性膜片向第二隔舱膨胀和由第二隔舱排放流体；第二隔舱的压力到预定数值并在该压力下保持预定的一段时间，使弹性膜片向第一隔舱膨胀和由第一隔舱排放流体。
本发明提供了一种可连续生产臭氧消毒水的设备，包括一个用于抽吸生水和臭氧气体泡沫状混合物的水泵和一个圆筒形压力水箱，所述压力水箱被一个中间有孔的环型活塞分隔为若干隔舱以压缩泡沫状混合物和产生臭氧消毒水。活塞周边和中间孔的内壁上配置有密封圈，从而可使隔舱彼此密封隔开并防止某一隔舱的流体压力泄漏到另外的隔舱，活塞可在压力水箱内沿导杆进行往复运动以顺序压缩各隔舱内的泡沫状混合物。导杆由压力水箱的一端通过活塞孔延伸到另一端，用于对活塞的往复运动提供支撑。
按本发明的另一个实施例，所提供的设备进一步包括一个用于将生水和臭氧气体注入压力水箱的喷嘴。所述喷嘴具有截面变窄的结构，使生水在较窄截面以较高的速度运动，从而产生压降和将臭氧气体抽吸到喷嘴中。
圆筒结构进一步包括一个活塞位移传感器，用于监测活塞在圆筒形压力水箱中的位置和确定活塞是否处于正常工作状态。
两个隔舱中的每个隔舱都具有引入生水和臭氧气体泡沫状混合物的入口和排放加压臭氧消毒水的出口，分别配置在圆筒结构的上缘和下缘。
此外，防回流检查阀配置在将生水和臭氧气体引入到喷嘴的入口之前，以防止生水和臭氧气体在水泵的背压下产生反流。
本发明提供了一种臭氧消毒水连续生产设备，包括一个用于对生水和臭氧气体进行混合和产生生水与臭氧气体泡沫状混合物的喷嘴，所述喷嘴具有截面变窄结构，生水在截面较窄处以较高速度运动，从而产生压降和将臭氧气体抽吸到喷嘴中；一个用于抽吸生水和臭氧气体泡沫状混合物的水泵；以及一个中空的圆筒形压力水箱，用于压缩泡沫状混合物和产生臭氧消毒水，其中所述压力水箱包括一个可在中空圆筒中进行密封往复运动的活塞和一个导杆，所述导杆由活塞通过中空圆筒一侧的一个孔延伸到压力水箱之外，用于引导和支撑活塞的往复运动，所述中空圆筒被活塞分隔成第一和第二隔舱，隔舱的体积可根据活塞的往复运动而顺序产生变化，从而对泡沫状混合物进行压缩。
按本发明的另一个实施例，圆筒结构进一步包括一个活塞位移传感器，用于监测活塞在圆筒形压力水箱中的位置和确定活塞是否处于正常工作状态。
此外，防回流检查阀配置在将生水和臭氧气体引入到喷嘴的入口之前，以防止生水和臭氧气体在水泵的背压下产生反流。
按本发明的再一个实施例，两个隔舱中的每个隔舱都具有引入生水和臭氧气体泡沫状混合物的入口和排放加压臭氧消毒水的出口，分别配置在圆筒结构的上缘和下缘。所述设备还进一步包括一个用于存储臭氧消毒水的存储箱，其中配置有用于排放存储箱在存储臭氧消毒水过程中产生气体的废气过滤器；一个配置有第一电磁阀的第一管道，用于连接每个所述出口与存储箱；以及一个配置有第二电磁阀的第二管道，用于连接所述每个出口与排水管道。
第一和第二电磁阀的功能为在所述设备进行试运行的过程中，第二电磁阀开通而第一电磁阀关闭，从而可由压力水箱中抽吸未加压生水；在所述设备稳定运行中，所述第一电磁阀开通而所述第二电磁阀关闭，从而可将臭氧消毒水排放到存储箱之中。
本发明提供了一种臭氧消毒水连续生产设备，包括一个用于混合生水与臭氧气体并产生生水与臭氧气体泡沫状混合物的喷嘴，所述喷嘴具有截面变窄结构，生水在截面较窄处以较高速度运动，从而产生压降和将臭氧气体抽吸到所述喷嘴中；一个用于抽吸生水和臭氧气体泡沫状混合物的水泵；以及一个中空的圆筒形压力水箱，用于压缩泡沫状混合物和产生臭氧消毒水，其中所述中空圆筒被位于压力水箱中部的弹性膜片分隔成第一和第二隔舱，所述弹性膜片的工作状况为第一隔舱的压力增加到预定数值并在该压力下保持预定的一段时间，所述膜片向所述第二隔舱的方向膨胀并由第二隔舱排放流体；第二隔舱的压力增加到预定数值并在该压力下保持预定的一段时间，所述膜片向所述第一隔舱的方向膨胀并由第一隔舱排放流体；按本发明的另一个实施例，第一和第二隔舱中的每个隔舱都具有引入生水和臭氧气体泡沫状混合物的入口和排放加压臭氧消毒水的出口，所述一对入口和出口分别配置在圆筒结构的上缘和下缘。所述设备还进一步包括一个用于存储臭氧消毒水的存储箱，其中配置有用于排放存储箱在存储臭氧消毒水过程中产生气体的废气过滤器；一个配置有第一电磁阀的第一管道，用于连接每个所述出口与存储箱；以及一个配置有第二电磁阀的第二管道，用于连接所述每个出口与排水管。
第一和第二电磁阀的功能为在所述设备进行试运行的过程中，第二电磁阀开通而第一电磁阀关闭，从而可由压力水箱中抽吸未加压生水；在所述设备稳定运行中，所述第一电磁阀开通而所述第二电磁阀关闭，从而可将臭氧消毒水排放到存储箱之中。
在本发明中，采用通常臭氧发生器产生的臭氧气体与生水一起被引入到喷嘴中，并在其中进行混合。在臭氧气体的引入中，利用了生水以较高速度进入喷嘴时所产生的压降。
为产生臭氧气体，可采用以高压排放模式工作的通常臭氧发生器与氧气发生器相配合，所用氧气发生器可产生95％较高纯度的氧气。采用较高纯度的氧气可大量生产出臭氧，同时可避免伴生氮的氧化物NOx。
在大气压力下，所产生臭氧在水中的溶解度不高(例如，在1atm和0摄式度下，单位体积的水中可溶解0.5体积的臭氧)，因此引入喷嘴的臭氧气体中有一部分溶解在水中，另一部分以气泡形式存在在生水中。
之后，生水与臭氧气体的泡沫状混合物被泵吸到压力水箱等用于生产臭氧消毒水的设备中，并在预定的压力下保持预定的时间。
在适当的压力和时间条件下，以气泡形式存在于生水之中的臭氧气体可最大限度的溶解在生水中，因此可将生水中的细菌杀死，从而产生可对生水之外其它物品进行臭氧化处理的具有杀菌作用的臭氧消毒水。
按本发明生产的臭氧消毒水比按现有技术生产的臭氧消毒水具有更好的杀菌效果。但从观测可见，溶解在本发明臭氧消毒水中的臭氧会随着时间的推移而离解并释放到大气中。因此，随着存储时间的延长，臭氧消毒水的杀菌效应将会降低。
大量的试验表明，在室温和大气压力下，臭氧消毒水的杀菌作用在其产生的20分钟后逐渐减弱。因此，需要至少在20分钟内进行臭氧消毒水的连续再生产。
按本发明的另一实施例，在采用两个隔舱的压力水箱和使两个隔舱轮流工作的情况下，连续生产臭氧消毒水的工艺包括抽吸、加压、保持和排放等循环过程。
详细地说，当生水流过喷嘴的较窄截面时，因其较高流速而产生压降，从而将臭氧气体引入到喷嘴中，生水和臭氧气体都被引入到喷嘴中并在此进行混合。
生水与臭氧气体的泡沫状混合物由喷嘴供给到两个隔舱中的一个隔舱，所述另一个隔舱由压力水箱中一个可往复运动的部件所分隔。
泡沫状混合物的引入将使隔舱的压力增高。在其压力达到根据臭氧消毒水用途所决定的预期值后，应将隔舱内压力保持预定的一段时间，使臭氧气体最大限度地溶解到生水之中。然后，将产生的臭氧消毒水排出，同时通过分隔部件的运动将新的泡沫状混合物供给到第二隔舱。之后，第二隔舱的压力增加，使分隔两个隔舱的分隔部件向排放臭氧消毒水的第一隔舱运动。
然后由另一隔舱进行上述的臭氧消毒水产生过程，即第二隔舱的压力增高到预期数值并在该压力下保持预定时间，使臭氧气体最大限度地溶解到生水之中，之后将产生的臭氧消毒水排放出去。这样，通过重复进行所述工艺循环，可在相应的两个隔舱中交替产生臭氧消毒水。
在本发明中，根据欲获得的臭氧浓度，每个隔舱中生水与臭氧气体泡沫状混合物的最佳压力和压力保持时间可有所变化，但一般适宜在15-40公斤/平方厘米的压力下保持0.5-5分钟，最好在20-30公斤/平方厘米的压力下保持0.5-1分钟。
例如，当压力小于15公斤/平方厘米时，则不能使臭氧气体在生水中充分溶解。另一方面，当压力大于40公斤/平方厘米时，则难于保持如此较高的压力，也不能进一步改善臭氧气体在生水中的溶解度。
当压力保持时间小于30秒时，臭氧气体在生水中不能达到最大限度的溶解。压力保持时间大于5分钟后，臭氧气体的浓度将降低而不是提高，同时还将延长生产工艺的时间。浓度的降低意味着，部分已溶解于生水中的臭氧气体将产生离解和被释放到大气之中。
如上所述，按本发明使泡沫状混合物在预定压力下保持预定时间，有助于使气泡态臭氧气体最大限度地溶解到生水之中，从而可大量生产臭氧消毒水。生产出的臭氧消毒水可应用于如食品处理、医药行业等需要高杀菌能力的领域，也可用作杀菌要求不特别高的洗脸水等，还可用在种植业中。
在应用于食品处理和医药等杀菌要求较高的领域，臭氧消毒水中臭氧的浓度一般为1.0-2.5PPM。用做洗脸水和种植业时，臭氧消毒水中臭氧浓度一般为0.2-1.0PPM。
压力水箱中的分隔部件可以为密封在中空圆筒中往复运动的活塞，也可以是配置在压力水箱中间的弹性膜片。
现参阅图2和3，对本发明的一个方面进行详述。如图所示，可连续生产臭氧消毒水的设备1结构简单、尺寸较小、便于使用。如图2和3所示，设备1包括用于抽吸生水与臭氧气体混合物的水泵10和用于产生臭氧气体的臭氧发生器5。同时，设备1中还配置有包括两个隔舱15a和15b的压力水箱20，所述隔舱交替接受水泵10供给的生水与臭氧气体泡沫状混合物。在所述设备中，通过在压力水箱20的两个隔舱15a和15b中交替压缩泡沫状混合物而产生臭氧消毒水。
以高压排放模式工作的臭氧发生器5可连续产生臭氧气体。臭氧发生器5可采用市场上供应的型号，例如韩国Dong Woo Co.生产的OZ-2A220-40，其能力为40mg/hr，工作条件为AC220V、60Hz，输出功率为5kW；或者采用Pacific Ozone Model，由美国ATI生产，其能力在AC220V、60Hz和输出为180w的条件下为6g/hr。
如上所述，由臭氧发生器5(或由臭氧产生系统)不断产生的臭氧气体通过管道7和自动控制阀7a流入到喷嘴25，生水通过阀门29a和入口管道29也引入到喷嘴25。
图4表明喷嘴25的内部结构。如图所示，喷嘴25包括中空结构27和漏斗形连接管27a。所述中空结构27在其侧面接近生水入口管道29一端29a处直接同臭氧气体入口31相连，在其侧面用螺栓固定有生水入口管道29，被插入到漏斗形连接管27a中。所述漏斗形连接管27的颈部通过螺钉拧入水泵的入口12，具体结构容后说明。一个临近生水入口管道29的圆筒形分隔部件27b形成在中空结构27的内部，使得通过生水入口管道29引入的生水不能直接同臭氧气体入口31接触，使通过臭氧气体入口31引入的臭氧气体不受到妨碍和干扰。
在喷嘴25中，由于水泵入口管道12的抽吸压力和来自生水入口管道29的流动压力，使生水在位于中空结构27内的生水入口管道29的端部29a以较高的速度运动。压力随着生水流过由中空结构27中圆筒形分隔部件27b所规定的通道而降低，从而更有利于将臭氧气体由臭氧发生器5通过臭氧气体入口31引入到喷嘴25。
这样，臭氧气体与生水的泡沫状混合物由喷嘴25通过水泵入口管道12被吸入到水泵10，然后供给处于高压(例如15-40公斤/平方厘米)下的压力水箱20。
现再回到图3，压力泵10具有典型结构。压力泵10包括一个集液头36，其中配置有一些排放口36a和36b以及一个旁路排放口36c。压力水箱20通过管道38和40以及自控阀38a和40a与压力泵10相连，如图2所示，管道38与位于压力水箱20上侧的第一隔舱15a相连，而另一管道40与位于压力水箱20下侧的第二隔舱15b相连。
通过流体可与集液头36及管道38和40相连的旁路泻液口36c通过安全阀43a和自控阀43b与泻液管道43相连。安全阀43a的压力根据压力水箱20的工作压力设定为15-40公斤/平方厘米，如后所述。当压力水箱20的压力超过设定压力时，安全阀打开以泻放臭氧气体与生水的混合物。
参阅图8说明本发明的另一方面。旁路泻液口36c通过泻液管道43与临时储箱43c相连，临时储箱43c与水泵10相连以使臭氧气体与生水的混合物产生循环。
图5表明压力水箱20的一个实施例。如图5所示，压力水箱20具有一个中空圆筒20a，其中配置有活塞22和导杆22a，活塞可往复运动并将水箱分隔成体积可变的两个隔舱，两个隔舱中的流体不会相互混合。导杆22a通过中空圆筒20a的上侧延伸到压力水箱20之外。导杆22a与圆筒上侧之间的接触点经过严格密封。
压力水箱20被在中空圆筒20a内做往复运动的活塞22分隔成第一隔舱15a和第二隔舱15b。在隔舱15a和15b中，配置有引入臭氧气体与生水泡沫状混合物的入口23a和24a以及用于排放加压臭氧消毒水的出口23a和23b。第一隔舱15a的一对入口23a和出口23b配置在圆筒20a上侧的相对两边，第二隔舱15b的入口24a和出口24b分别配置在圆筒20a下侧的相对两边。通过所述入口和出口，流体可方便地被引入到隔舱15a和15b之中或从中排放出去。
相应的，在活塞22的外周边上配置有密封圈22b，使其与圆筒20a的内周边形成严格密封，从而使第一隔舱15a与第二隔舱15b在中空圆筒20a内相互密封隔离，一个隔舱中的加压流体不会泄漏到另一隔舱中去。同样，对与活塞22相连的导杆22a在圆筒上侧穿出孔周边也应进行密封，配置了密封圈20b，以防止隔舱15a和15b中的流体在导杆22a往复运动时出现泄漏。
导杆22a的作用是使活塞22在圆筒20a中处于规定位置，在其上面有角度标志，从外面可以观测活塞22所处的位置。也就是说从外可以看到，当导杆22a向外突出较多时，位于导杆22a对侧的第二隔舱15b将受压，当导杆22a向外突出较小时，与导杆22a贴近的第一隔舱15a将会受压。
此外，排放口23b和24b通过自控阀52a和54a与排放管52和54相连，阀门38a、40a、52a和54a在电气上与控制装置70相连，控制装置按预定程序对阀门进行自动控制，使臭氧气体和生水交替进入各隔舱及排放所产生的臭氧消毒水。
控制装置70中包括PLc(可编程逻辑控制器)或小型计算机，按预定程序可控制臭氧消毒水的连续生产过程。为此，控制装置70在电气上与臭氧发生器5和压力泵10相连，以自动控制它们的开关状态。同时，配置在生水入口管道29到喷嘴25之间的自控阀29a、配置在臭氧气体入口管道7到喷嘴25之间的自控阀7a、配置在管道38和40中位于泵10和压力水箱20之间的自控阀38a和40a、以及配置在排放管道52和54上的自控阀52a和54a也都处于控制装置70的控制之下。阀门80为手动阀，由操作者进行手动控制。
采用设备1可连续生产臭氧消毒水，其工艺如下。臭氧发生器5产生的臭氧气体被连续供给到喷嘴25，同时向喷嘴供给生水。在喷嘴25中，臭氧和生水相互混合生成泡沫状混合物，所生成的混合物在水泵40的作用下通过管道38和40送到压力水箱40。臭氧发生器5与氧气发生器5a配合使用时，将能更有效地产生臭氧气体。也就是说，氧气发生器5a可产生95％较高纯度的氧气，将其输送给臭氧发生器5，氧气在抽样发生器5中再在高压排放模式下转换为臭氧。在这种方法中，不会产生氮的氧化物，产生的臭氧量较大。
控制装置70按预定程序对各阀门进行控制，使得配置在管道40中的阀门40a关闭时，配置在另一管道38中的阀门38a开通；配置在与压力水箱20相连的排放管道52中的阀门52a关闭时，配置在与压力水箱20相连的排放管道54中的阀门54a开通；从而当臭氧与生水的泡沫状混合物通过配置在管道38中的开通阀门38a引入到第一隔舱15a时，没有任何的泡沫状混合物进入第二隔舱15b。
在第一隔舱15a受压时，活塞22下降到圆筒20a的底部，从而使第一隔舱15a内的压力上升到设定的15-40公斤/平方厘米。此时，水泵10的排放压力可能高于水泵10的设定压力，当第一隔舱15a内的压力高于其设定值时，配置在泻液管道43用于旁路的安全阀43a开通，将过压臭氧与生水的泡沫状混合物排放到外边去，或通过临时储箱43c将混合物再循环到水泵10。这样，第一隔舱15a中的设定压力将会保持一定的时间。需要保持预定压力恒定的时间取决于臭氧消毒水所需要的杀菌能力，一般为15秒到5分钟。
此外，对因第一隔舱15a过压而通过旁路释放到外面的生水与臭氧泡沫状混合物中的臭氧气体，采用化学处理手段(未画出)进行处理，以防污染环境。在此，将不对按现有技术的化学处理手段进行说明。
第一隔舱15a在15-40公斤/平方厘米的压力下生产臭氧消毒水30秒到3分钟，控制装置70对阀门38a、40a、52a和54a进行控制，也就是说，使阀门38a和54a关闭和使阀门40a和52a开通，使第一隔舱15a中的臭氧消毒水可通过排放管道52排放，使臭氧与生水的泡沫状混合物通过管道40流入第二隔舱15b。
当泡沫状混合物流入第二隔舱15b和臭氧消毒水由第一隔舱15a排放时，活塞22向上运动。第二隔舱15b中的混合物在预定压力下保持预定时间，在第二隔舱15b中产生臭氧消毒水。所述工艺反复进行，使得第一隔舱15a中臭氧消毒水排完时在第二隔舱15b中生成臭氧消毒水，或者与此相反，在第二隔舱15b中臭氧消毒水排完时在第一隔舱15a内生产臭氧消毒水。
生产臭氧消毒水需要的预定压力可通过第一隔舱15a和第二隔舱15b之间的压力平衡实现。
参阅图7，按本发明的另一实施例，可采用一个较小的水箱取代图5所示实施例中的压力水箱，一个在压力水箱中往复运动的活塞22将其分隔成第一隔舱15a和第二隔舱15b。
按图7所示实施例，可采用导杆81取代图5实施例中的导杆22a，它由压力水箱的一侧通过活塞孔延伸到其另一侧。
导杆81由压力水箱的一侧通过活塞孔延伸到其另一侧，用于支撑活塞的往复运动。在活塞的外周边和活塞孔的内周边上配置有密封圈83和84，使隔舱15a和15b彼此密封分隔，防止一个隔舱的流体压力在活塞沿导杆往复运动时泄漏到另一隔舱。
上述结构的导杆不会突出到压力水箱20之外，可减少压力水箱的安装空间，而且可防止隔舱中的流体泄漏到压力水箱之外，从而可更稳定地对隔舱中的混合物施压。
按图7所示实施例，圆筒进一步包括配置在圆筒上端和下端的活塞位移传感器85，用于监测活塞在圆筒压力水箱中的位置和确定活塞工作是否正常。活塞位移传感器85与控制装置70相连，以根据活塞位置变化来控制压力变化。
由于水泵10的背压，流入压力水箱20中的生水和臭氧气体可能出现反流，而不是流入到喷嘴25。因此，如图8所示，可在生水和臭氧气体引入喷嘴25前的适当位置配置反流防止阀86，以防止因生水和臭氧气体反流所引起的电离器故障。
此外，参阅图6所示压力水箱的另一实施例，本发明还提供了一种结构简单的小型压力水箱。所述压力水箱包括一个中空圆筒20’、第一隔舱15a’和第二隔舱15b’，第一和第二隔舱由位于压力水箱中间的硅树脂弹性膜片22’而不是由活塞22进行分隔。弹性膜片的功能与活塞22的功能相同。当第二隔舱15b’中流体进行排放和压力施加到第一隔舱15a’时，弹性膜片22’向第二隔舱15b’中扩展，使第一隔舱15a’在预定压力下保持预定时间；在第一隔舱15a’中流体进行排放和压力施加到第二隔舱15b’时，弹性膜片22’向第一隔舱15a’中扩展，使第二隔舱15b’在预定压力下保持预定时间。第一隔舱15a’与第二隔舱15b’通过弹性膜片22’彼此相互分隔，使第一隔舱15a’和第二隔舱15b’中的臭氧消毒水不会相互混合。
压力水箱20’在水平方向上被插入形成在压力水箱上的法兰20a’之中的弹性膜片22’分隔成两个部分，弹性膜片与法兰通过螺栓B连接到一起，对膜片22’与压力水箱20’的接触处进行密封。上述压力水箱的结构具有尺寸小的优点，适合于生活中使用，其生产成本也低于带活塞22的压力水箱20。
参阅图8，对与排放管道52和54相连的储箱90予以说明，管道52和54中附带有阀门52a和54a。臭氧消毒水储箱90包括与排放阀52和54及第一电磁阀93相连的第一导管93a和与排放阀52和54及第二电磁阀92相连的第二导管92a。第一导管93a和第一电磁阀93与臭氧消毒水储箱90相连，可将臭氧消毒水引入储箱90，第二导管92a和第二电磁阀92与排放管道相连，以排放试运行或清洗压力水箱和管道时所使用的水。
换句话说，在压力水箱20进行试运行时，第一电磁阀93关闭而第二电磁阀开通，流过设备的生水可得以排放；当设备稳定运行时，第一电磁阀93开放而第二电磁阀92关闭，臭氧消毒水可储存到储箱90之中。
在臭氧消毒水储存中，臭氧气体将缓慢离解，由臭氧消毒水中生成氧气。因此，储箱上部应配置有过滤器91，以排放臭氧消毒水中产生的少量气体。
储箱90包括用于排放所存臭氧消毒水的水泵96，以使臭氧消毒水稳定排放。
为按本发明生产臭氧消毒水，可为排放管道52和54及臭氧消毒水储箱90配置调节器(未画出)，使臭氧消毒水可在适当压力下排放。可以想见，熟悉本领域技术的人在不背离本发明范围和精神的条件下，可对上述实施例的结构进行增减和修改。
熟悉本门技术的人会清楚地了解，本发明中的臭氧发生器5、水泵10和压力水箱20等并非局限于某些特定的具体结构，也可采用具有相同功能的其它修改结构。
通过下述示例可更好地了解本发明，但这些示例仅为说明起见，并非对本发明设定局限。
在本发明的另一实施例中，对按本发明和按现有技术气泡法及文氏管工艺所生产的臭氧消毒水中的臭氧浓度和释放到大气中的臭氧数量进行了检测。
为产生臭氧消毒水，采用了图2所示的设备和压力水箱，并采用韩国Dong Woo Co.生产的a220-40作为臭氧发生器。
在本发明的一个实施例中，采用了图8所示设备和压力水箱。水泵10具有依据压力水箱体积进行再循环的结构。采用美国ATI Co.生产的PacificOzone Model作为臭氧发生器5。
对按本发明和按现有技术气泡法及文氏管工艺所生产的臭氧消毒水中的臭氧浓度和释放到大气中的臭氧数量逐次进行了检测。
针对按本发明生产的臭氧消毒水，逐次检测了溶解在1.5体量单位臭氧消毒水中的臭氧浓度和释放到大气中的臭氧数量；对气泡法生产的臭氧消毒水，逐次检测了长型和宽型容器(5体量单位)臭氧消毒水中臭氧的浓度和释放到大气中的臭氧数量。
在文氏管工艺中，致辞检测了溶解与8个体量单位臭氧消毒水中的臭氧浓度和释放到大气中的臭氧数量。
在图2中，供给的臭氧气体为200ppm/hr；在图8中，供给臭氧气体的最大值为6g/hr。
臭氧消毒水中溶解的臭氧浓度采用溶解臭氧检测仪器--美国ATI生产的Dissolved Ozone Monitor(Model A15/64)进行测量，释放到大气中的臭氧数量采用臭氧气体检测仪器--美国ATI生产的Porta Sence 2(Model C16)进行测量。
以下图表1、2、3和4对测量情况进行了说明。
表1图2设备生产水中的臭氧浓度
*1臭氧消毒水的臭氧气体气味*2由臭氧消毒水释放到大气中的臭氧数量，单位为PPM，取7次测量的平均值(体量1.5)
表2图8设备所生产水中的臭氧浓度
*1臭氧消毒水的臭氧气体气味*2由臭氧消毒水释放到大气中的臭氧数量(体量1.5)，单位为PPM。
表3采用气泡法所生产水中的臭氧浓度
*1臭氧消毒水的臭氧气体气味*2由臭氧消毒水释放到大气中的臭氧数量(体量1.5)，单位为PPM。
表4文氏管工艺所生产水中的臭氧浓度
*1臭氧消毒水的臭氧气体气味*2由臭氧消毒水释放到大气中的臭氧数量(体量8)，单位为PPM。
由表1和2所示检测结果可明显看到，在采用本发明所生产的臭氧消毒水中臭氧浓度较高，臭氧消毒水中的臭氧气体很少释放到大气中(1.5体量下为0.5-0.7PPM)，没有检测出臭氧气味。
但从表3和4所示检测结果可见，在采用现有技术生产的臭氧消毒水中臭氧浓度较低，臭氧消毒水中许多臭氧气体释放到大气中，臭氧气味可以检出。释放到大气中的臭氧气体达到150PPM或更多，对人非常有害。
为验证臭氧消毒水的杀菌效果，分别在单位体量的按本发明(20公斤/平方厘米下保持1分钟)和按现有技术气泡法(宽型容器，5分钟)生产的臭氧消毒水以及汉城的自来水中植入1m的E-coli.细菌培养基。E-coli.细菌培养基中的细菌含量为1×105细胞/m。
将从植入细菌培养基的各种水中取出的1毫升抽样放在适合细菌增生的烧瓶内，48小时后可观察到细菌的增生情况，其结果如
图1a、1b、1c和1d所示。
在一般自来水中观察到细菌数为4.2×106(见图1)，在按现有技术气泡法生产的臭氧消毒水中的细菌数为4.8×106，但在按本发明生产的臭氧消毒水中没有观察到细菌的存活。上述观测表明，在按本发明生产的臭氧消毒水中，细菌已被完全消灭。
如上所述，按本发明可连续生产具有消毒作用的臭氧消毒水，所生产的臭氧消毒水可用于需要清洁和消毒的各种领域。
如上所述，本发明一般涉及臭氧消毒水的生产工艺及所用设备，更具体地说，涉及臭氧消毒水的连续生产工艺以及可用于所述工艺、结构简单和有效生产臭氧消毒水的设备，所生产的臭氧消毒水可用于清洁/消毒各种食品或其它物品。
结合实施例对本发明进行了说明，但需要理解所用术语和所述结构仅为说明起见，而不具有局限本发明的意义。了解上述说明后，可对本发明做出各种增减或修改。因此，在本发明权利要求申明的范围和要义下，本发明可具有比所述实施例更广泛的应用性。
权利要求
1.一种臭氧消毒水的连续生产工艺，包括以下步骤将生水和臭氧气体一同引入压力水箱以产生泡沫状混合物，其中所述生水在预定通道以较高速度流动以产生压降，所产生的压降驱动所述臭氧气体进入压力水箱；将泡沫状混合物注入到压力水箱的任一隔舱之中并对其施加压力以产生臭氧消毒水，其中所述隔舱由压力水箱中一个可移动隔离部件进行密封分隔；移动所述隔离部件以减少充填舱的体积和压出臭氧消毒水，另一个隔舱由于泡沫状混合物的注入而体积增大；以及重复上述过程。
2.如权利要求1所述工艺，其中所述生水和臭氧气体通过一个截面逐渐变窄的喷嘴引入，生水在所述较窄截面以较高速度流动以产生压降，从而将臭氧气体吸入喷嘴。
3.如权利要求1所述工艺，其中所述泡沫状混合物在15-40公斤/平方厘米的压力下在隔舱中保持15秒到5分钟。
4.如权利要求3所述工艺，其中所述生水和臭氧气体的泡沫状混合物在20-30公斤/平方厘米下压力下在隔舱中保持0.5-1分钟。
5.如权利要求1所述工艺，其中所述压力水箱可包括由分隔部件进行隔离的两个隔舱。
6.如权利要求5所述工艺，其中所述压力水箱的分隔部件为一个密封的可往复运动的活塞。
7.如权利要求5所述工艺，其中所述压力水箱中的分隔部件为配置在压力水箱中间的弹性膜片。
8.一种可连续生产臭氧消毒水的设备，包括一个用于抽吸生水与臭氧气体泡沫状混合物的水泵；一个分隔为多个隔舱、用于压缩所述泡沫状混合物以产生臭氧消毒水的压力水箱，其中所述多个隔舱交替用于泡沫状混合物的接受、加压和排放。
9.如权利要求8所述设备，进一步包括一个用于将生水和臭氧气体注入压力水箱的喷嘴，所述喷嘴的内部具有截面变窄结构，使生水可在较窄截面以较高速度运动以产生压降，从而可将臭氧气体吸入喷嘴。
10.如权利要求8或9所述设备，其中所述压力水箱形成为中空的圆筒状，包括一个密封在圆筒中可往复运动的活塞；和一个用于引导活塞往复运动的导杆，所述导杆由活塞通过一个配置在圆筒一侧的通孔而延伸到压力水箱的外部，所述中空圆筒被所述活塞分隔成第一隔舱和第二隔舱，隔舱体积根据活塞的运动而产生相应变化。
11.如权利要求10所述设备，其中所述活塞外周上配置有多个密封圈，使第一和第二隔舱相互密封隔开，以防止施加到隔舱的流体压力泄漏到另外的隔舱，所述通孔的孔壁上也有一些密封圈，以防止隔舱的流体压力在导杆往复运动时通过它泄漏到外面。
12.如权利要求11所述设备，其中所述导杆可使活塞在圆筒中处于规则位置，在其一侧具有角度标志以便由外观察活塞的位置。
13.如权利要求10所述设备，其中所述两个隔舱中每个隔舱都具有一个用于引入生水和臭氧气体泡沫状混合物的入口和一个用于排放加压臭氧消毒水的出口，所述一对入口和出口分别形成在所述圆筒结构的上缘和下缘。
14.如权利要求8所述设备，其中所述多个隔舱包括第一隔舱和第二隔舱，它们通过配置在压力水箱中部的弹性膜片彼此隔离，所述弹性膜片的工况为当第一隔舱的压力增加到预定数值并在该压力下保持预定一段时间时，使弹性膜片向第二隔舱膨胀和由第二隔舱排放流体；在第二隔舱的压力增加到预定数值并在该压力下保持预定的一段时间时，使弹性膜片向第一隔舱膨胀和由第一隔舱排放流体。
15.一种可连续生产臭氧消毒水的设备，包括一个用于抽吸生水和臭氧气体泡沫状混合物的水泵；和一个圆筒形压力水箱，所述压力水箱被一个中间有孔的环型活塞分隔为若干隔舱以压缩泡沫状混合物和产生臭氧消毒水，所述活塞周边和中间孔的内壁上配置有密封圈，从而可使隔舱彼此密封隔离以防止某一隔舱的流体压力泄漏到另外的隔舱，所述活塞可在压力水箱内沿导杆进行往复运动以交替压缩各隔舱内的泡沫状混合物，所述导杆由压力水箱的一端通过活塞孔延伸到另一端，用于对活塞的往复运动提供支撑。
16.如权利要求15所述设备，进一步包括一个用于将生水和臭氧气体注入压力水箱的喷嘴，所述喷嘴具有截面变窄的结构，使所述生水在较窄截面以较高的速度运动，从而产生压降和将臭氧气体抽吸到喷嘴中。
17.如权利要求15所述设备，进一步包括一个活塞位移传感器，用于监测活塞在圆筒形压力水箱中的位置和确定活塞是否处于正常工作状态。
18.如权利要求15所述设备，其中所述两个隔舱中的每个隔舱都具有引入生水和臭氧气体泡沫状混合物的入口和排放加压臭氧消毒水的出口，所述一对入口和出口分别配置在圆筒结构的上缘和下缘。
19.如权利要求16所述设备，其中防回流检查阀配置在将生水和臭氧气体引入到喷嘴的入口之前，以防止生水和臭氧气体在水泵的背压下产生反流。
20.一种臭氧消毒水连续生产设备，包括一个用于对生水和臭氧气体进行混合和产生生水与臭氧气体泡沫状混合物的喷嘴，所述喷嘴具有截面变窄结构，在截面较窄处以较高速度运动的生水产生压降，从而将臭氧气体抽吸到喷嘴中；一个用于抽吸生水和臭氧气体泡沫状混合物的水泵；以及一个中空的圆筒形压力水箱，用于压缩泡沫状混合物和产生臭氧消毒水，所述压力水箱包括一个可在中空圆筒中进行密封往复运动的活塞；以及一个导杆，所述导杆由活塞通过中空圆筒一侧的一个孔延伸到压力水箱之外，用于引导和支撑活塞的往复运动，所述中空圆筒被所述活塞分隔成第一和第二隔舱，隔舱的体积可根据活塞的往复运动而交替产生变化，从而对泡沫状混合物进行压缩。
21.如权利要求20所述设备，进一步包括一个活塞位移传感器，用于监测活塞在圆筒形压力水箱中的位置和确定活塞是否处于正常工作状态。
22.如权利要求20所述设备，其中防回流检查阀配置在将生水和臭氧气体引入到喷嘴的入口之前，以防止生水和臭氧气体在水泵的背压下产生反流。
23.如权利要求20所述设备，其中所述第一和第二两个隔舱中的每个隔舱都具有引入生水和臭氧气体泡沫状混合物的入口和排放加压臭氧消毒水的出口，所述一对入口和出口分别配置在圆筒结构的上缘和下缘，所述设备还进一步包括一个用于存储臭氧消毒水的存储箱，其中配置有用于排放存储箱在存储臭氧消毒水过程中产生气体的排气过滤器；一个配置有第一电磁阀、用于连接每个所述出口与存储箱的第一管道；以及一个配置有第二电磁阀、用于连接所述每个出口与排水管道的第二管道，所述第一和第二电磁阀的功能为在所述设备进行试运行的过程中，第二电磁阀开通而第一电磁阀关闭，从而可由压力水箱中抽吸未加压生水；在所述设备稳定运行中，所述第一电磁阀开通而所述第二电磁阀关闭，从而可将臭氧消毒水排放到存储箱之中。
24.如权利要求20所述设备，其中所述臭氧气体由一个臭氧发生器产生，用一个氧气发生器向所述臭氧发生器供给氧气。
25.一种臭氧消毒水连续生产设备，包括一个用于混合生水与臭氧气体并产生生水与臭氧气体泡沫状混合物的喷嘴，所述喷嘴具有截面变窄结构，生水在截面较窄处以较高速度运动，从而产生压降和将臭氧气体抽吸到所述喷嘴中；一个用于抽吸生水和臭氧气体泡沫状混合物的水泵；以及一个中空的圆筒形压力水箱，用于压缩泡沫状混合物和产生臭氧消毒水，其中所述中空圆筒被位于压力水箱中部的弹性膜片分隔成第一和第二隔舱，所述弹性膜片的工作状况为在第一隔舱的压力增加到预定数值并在该压力下保持预定时间时，所述膜片向所述第二隔舱的方向膨胀并由第二隔舱排放流体；当第二隔舱的压力增加到预定数值并在该压力下保持预定的一段时间时，所述膜片向所述第一隔舱的方向膨胀并由第一隔舱排放流体。
26.如权利要求25所述设备，其中所述第一和第二隔舱中的每个隔舱都具有引入生水和臭氧气体泡沫状混合物的入口和排放加压臭氧消毒水的出口，所述一对入口和出口分别配置在圆筒结构的上缘和下缘，所述设备还进一步包括一个用于存储臭氧消毒水的存储箱，其中配置有用于排放存储箱在存储臭氧消毒水过程中产生气体的排气过滤器；一个配置有第一电磁阀、用于连接每个所述出口与存储箱的第一管道；以及一个配置有第二电磁阀、用于连接所述每个出口与排水管的第二管道，所述第一和第二电磁阀的功能为在所述设备进行试运行的过程中，第二电磁阀开通而第一电磁阀关闭，从而可由压力水箱中抽吸未加压生水；在所述设备稳定运行中，所述第一电磁阀开通而所述第二电磁阀关闭，从而可将臭氧消毒水排放到存储箱之中。
27.如权利要求25所述设备，其中所述臭氧气体由一个臭氧发生器利用一个氧气发生器所供给的氧气来产生。
全文摘要
所公开的是一种臭氧消毒水的连续生产工艺及其所用设备。利用压力水箱的两个隔舱使生水和臭氧气体的混合物在预定压力下保持预定的时间，可连续地产生臭氧消毒水。
文档编号C02F1/00GK1446182SQ01814099
公开日2003年10月1日 申请日期2001年8月17日 优先权日2000年8月18日
发明者金世含 申请人:金世含