專利名稱:流水式電致初生態(tài)氧殺菌器的制作方法
流水式電致初生態(tài)氧殺菌器是為滅活河水、湖水、井水、塘水和自來水中的細(xì)菌和病毒而設(shè)計(jì)的。其特點(diǎn)是消毒速度快、效率高、不改變水的物理、化學(xué)性質(zhì)，亦不改變水的氣味。適用于工廠、農(nóng)村、機(jī)關(guān)、學(xué)校、部隊(duì)、旅館等小型生活供水系統(tǒng)作水的消毒與凈化之用，也適用于食品制造工業(yè)和對生產(chǎn)冷飲汽水、冰棍、麥精露、牛奶、露酒、礦泉水的消毒之用。
目前，我國人民取自河、湖、井、池塘和自來水作為飲用的水中多數(shù)存有一定的細(xì)菌與病毒。常用滅活病菌的方法主要是高溫消毒，將水加熱至100℃以上以滅活病菌。這種方法能源消耗較大，如用于冷飲制品還須降溫，耗電費(fèi)時(shí)。采用化學(xué)殺菌(如在水中添加漂白粉等)和紫外線殺菌，則前者有污染水質(zhì)的問題，后者在細(xì)菌殺死一段時(shí)間后有復(fù)活的可能性。因此，對食用水的滅菌至今仍缺乏一種既節(jié)約能源，又不污染水質(zhì)且簡便可靠的辦法。本發(fā)明能較好地克服上述諸缺點(diǎn)，能在水的流動(dòng)過程中，滅活水中的細(xì)菌與病毒。
本發(fā)明所制成的裝置分機(jī)械與電氣兩部分。機(jī)械部分為一園柱形體，下為支架與進(jìn)水口，進(jìn)水口的結(jié)構(gòu)可與自來水管網(wǎng)系統(tǒng)相連接。園柱外為塑料殼，內(nèi)有兩層同軸的金屬園筒電極。兩電極用絕緣性能好而不污染水質(zhì)的ABS塑料作為骨架相互隔離。金屬電極筒為鉆有許多園孔的不銹鋼、鎳、銀或其它金屬薄片制成。園柱上為蓋盒，側(cè)有出水口，口有調(diào)節(jié)閥，可控制水的加工量。
蓋盒中裝有電氣部分，主要由方框圖1中所列各部分組成。圖中(1)為電源、(2)為定時(shí)器、(3)為驅(qū)動(dòng)器、(4)為整流器、(5)為換向開關(guān)、(6)為電致初生態(tài)氧的電極、(7)為延時(shí)電路，各部分的工作原理說明如下。
1.本裝置的電源部分有兩個(gè)功能一為經(jīng)變壓器、整流器、穩(wěn)壓器，為集成電路、晶體管組成的定時(shí)器提供直流穩(wěn)定電壓，其電壓高低要根據(jù)所選用集成電路，晶體管規(guī)格、型號(hào)來確定。電源的另一功能是為整流器提供50HZ、220V的市電電源。兩路互不干擾，而是彼此協(xié)同工作。
2.由振盪器、分頻器、驅(qū)動(dòng)器、繼電器組成的定時(shí)電路，其方框圖如圖2所示。圖中(1)為低頻振盪器，用單結(jié)晶體管(或集成電路)和阻容元件組成，產(chǎn)生低頻率的正弦波或脈沖波信號(hào)。(2)為分頻器，再度將振盪器輸出的頻率降低。調(diào)節(jié)振盪器回路中的電阻R，則可改變定時(shí)器的持續(xù)時(shí)間。
3.為了避免使用大功率變壓器，而用可控硅整流器將交流市電直接整流。整流為半波式。在某一段時(shí)間內(nèi)正半周導(dǎo)通，在另一段時(shí)間內(nèi)負(fù)半周導(dǎo)通，轉(zhuǎn)換時(shí)間由定時(shí)器控制。轉(zhuǎn)換極性的目的為防止電極極化和損耗，以延長工作壽命，同時(shí)也增大產(chǎn)生初態(tài)氧的區(qū)域，增加滅菌效果。
4.可控硅整流器的導(dǎo)通角是通過延時(shí)電路來調(diào)節(jié)的，延時(shí)電路與市電頻率同步，因之可改變整流器所通過的電流，以適應(yīng)不同水質(zhì)的需要。
5.電極結(jié)構(gòu)為不銹鋼、鎳、銀或其它金屬薄片，每片上鉆有許多小孔，以增加水的流通性，金屬薄片焊接成園柱形。內(nèi)外兩金屬電極保持同軸，以使電場分布均勻。電極、整流器、換向開關(guān)的工作原理如圖3所示。圖中A、B為兩金屬電極；D1、D2為兩可控硅整流器，G1、G2分別為其控制柵極。當(dāng)G1為定時(shí)器所驅(qū)動(dòng)的繼電器接通時(shí)，則A電極為正極性，吸收電子，B電極為負(fù)極性，放出電子。此時(shí)水電離為在A電極附近的化學(xué)反應(yīng)為
其中〔O〕為初生態(tài)氧，可滅活水中的細(xì)菌與病毒，最后作為氣體逸出。在B電極附近的化學(xué)反應(yīng)為
在經(jīng)一段時(shí)間后，G1及其延時(shí)電路停止工作，G2由繼電器接通，使A電極改變?yōu)樨?fù)極性，B電極為正極性，工作原理同上。如水中含有少量金屬離子雜質(zhì)，則反應(yīng)要復(fù)雜，但由于電化學(xué)的作用，可使一部分雜質(zhì)沉淀。同時(shí)由于反應(yīng)時(shí)氣泡的上升，又可使一部分雜質(zhì)懸浮于表面而被除掉，因之對水的潔凈有益。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)(一)與高溫消毒法相比能節(jié)約能源，尤其有利于冷飲品消毒用水的制備；與化學(xué)消毒法相比，可保持水質(zhì)水味不變；與紫外線消毒法相比，被殺滅的病菌不致復(fù)活，且能排除雜質(zhì)。(二)由市電直接供應(yīng)能源，無需大功率變壓器。因之設(shè)備體質(zhì)小、功耗低、重量輕。(三)產(chǎn)生初生態(tài)氧的金屬電極的正負(fù)極性定時(shí)改變，不易產(chǎn)生積垢、極化，因之工作壽命較長。(四)裝置能流水式地連續(xù)工作，消毒水的輸出量是可調(diào)節(jié)的。(五)裝置的功率消耗為可調(diào)，能適應(yīng)河水、湖水、井水、塘水、自來水等不同水質(zhì)的需要。(六)裝置除能殺滅水中的細(xì)菌，還能對病毒起滅活作用，且有排除部分雜質(zhì)的功能。
圖1是電氣部分方框圖。圖中1為電源、2為定時(shí)器、3為驅(qū)動(dòng)器、4為整流器、5為換向開關(guān)、6為金屬電極、7為延時(shí)電路。
圖2是定時(shí)器部分方框圖。圖中1為振盪器、2為分頻器、3為驅(qū)動(dòng)器、4為繼電器。
圖3是整流器與電極的工作原理圖。圖中A、B為兩園筒形金屬電極；D1、D2為兩方向相反的可控硅整流器，G1、G2分別為其控制柵極。
圖4是實(shí)施例的外觀圖。
實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明原理已制成流水式電致初生態(tài)氧殺菌器。外形如圖4所示。電極采用不銹鋼，上下蓋板與骨架為ABS塑料。殺菌器園筒直徑為200mm，高為290mm，工作電壓為220V。50HZ，工作電流為3～6A，整機(jī)功耗為0.9kw，每小時(shí)可處理生活用水兩噸，能達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)的要求。
權(quán)利要求
1.一個(gè)由筒體、電極裝置、電源裝置、支座組成的小型供水系統(tǒng)消毒用流水式電致初生態(tài)氧殺菌器，其特征是將需處理的水送進(jìn)水口，經(jīng)筒體內(nèi)電極裝置，水中的細(xì)菌被滅活后由出水口流出，便可提供使用。
2.按權(quán)利要求
1所述的流水式電致初生態(tài)氧殺菌器，其特征是裝有電致初生態(tài)氧金屬電極。電極為內(nèi)外同軸的兩個(gè)園筒，園筒上開有均勻分布的小孔，兩金屬園筒之間由絕緣而不影響水質(zhì)的特殊高分子材料作為定位骨架，彼此相互隔離，外有塑料筒體和支座。水的輸出量由閥門控制，可連續(xù)工作。
3.按權(quán)利要求
1所述的電致初生態(tài)氧殺菌器，其特征是設(shè)有阻容元件的定時(shí)電路。通過阻、容值的改變以調(diào)節(jié)兩金屬電極作為正負(fù)極性的換向時(shí)間。定時(shí)電路驅(qū)動(dòng)繼電器，繼電器控制可控硅的控制柵極使之交替工作。
4.按權(quán)利要求
1所述的電致初生態(tài)氧殺菌器的特征是無需變壓器對整流器供電，而是直接將市電(50Hz 220V)整流成直流電流。
5.按權(quán)利要求
1所述電致初生態(tài)氧殺菌器的特征是可控硅整流器的導(dǎo)通角是由延時(shí)電路來調(diào)節(jié)。改變阻容元件值即可改變導(dǎo)通的直流電流，以適應(yīng)處理各種水質(zhì)的需要和達(dá)到使用要求的目的。
專利摘要
本實(shí)用新型是一種流水式電致初生態(tài)氧殺菌器。本殺菌器分機(jī)械與電器兩部分，機(jī)械結(jié)構(gòu)由筒體、同軸金屬放電極、支架等組成；電器部分將交流電整流，并由換相裝置定時(shí)變換正、負(fù)電極，當(dāng)直流電流輸入放電極時(shí)，則在水中產(chǎn)生初生態(tài)氧，從而殺滅水中的細(xì)菌和病毒。
文檔編號(hào)C02F1/48GK86205132SQ86205132
公開日1988年2月24日 申請日期1986年7月24日
發(fā)明者魏俊奇, 李惠成 申請人:魏俊奇, 李惠成導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan