本發(fā)明涉及臭氧水制備領(lǐng)域，具體涉及一種高濃度臭氧水一體機(jī)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，制備臭氧水的設(shè)備主要由臭氧氣體發(fā)生器主體和混合設(shè)備組成。臭氧氣體發(fā)生器主體采用高介電常數(shù)材料，可分為大致三類：玻璃、搪瓷、陶瓷，又根據(jù)玻璃、搪瓷、陶瓷幾種材料的材質(zhì)及工藝的不同而分為不同的發(fā)生器。其采用的材料越精致、越精細(xì)，產(chǎn)生的臭氧濃度越高。臭氧氣體發(fā)生器的正電極材料有碳鋼、不銹鋼、鋁合金以及石墨等。臭氧氣體發(fā)生器的氣源用于給臭氧氣體發(fā)生器提供氣體，氣源中的氧氣含量由其氣源種類決定，其中氣源為空氣時(shí)，含氧濃度最低；氣源使用制氧機(jī)提供氧氣，含氧次之；氣源使用純氧時(shí)，含氧濃度最高。

混合設(shè)備的混合方式主要為射流混合方式和氣液混合泵混合方式。

現(xiàn)有臭氧水制備設(shè)備都是機(jī)體分離式設(shè)計(jì)，且管道和電氣控制點(diǎn)太多，操作不便。臭氧水制備設(shè)備中使用的混合方式為氣液混合泵混合或簡單攪拌加壓混合。采用這兩種混合方式產(chǎn)生的臭氧水濃度不高，只能進(jìn)行簡單的殺菌消毒，對物體表面進(jìn)行殺菌消毒時(shí)濃度略顯不足,尤其是對藥材殺菌消毒更不能達(dá)到需要的濃度。同時(shí)，沒有混合的臭氧氣體被排放或分解掉，這部分臭氧也是消耗了大量電力制備而成，嚴(yán)重浪費(fèi)了資源，并且不符合綠色環(huán)保的理念。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種操作簡便、綠色環(huán)保的制備符合殺菌要求濃度的臭氧水的高濃度臭氧水一體機(jī)。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是：

高濃度臭氧水一體機(jī)，包括主控部件、高濃度臭氧發(fā)生器1、低壓水源提供裝置4、氣液混合泵5、高效集成反應(yīng)分離罐6、高壓泵12、尾氣吸收器19以及高濃度臭氧水收集裝置21，其中，還包括射流混合器13和多級高效混合器14。

所述高濃度臭氧發(fā)生器1中設(shè)置正負(fù)反應(yīng)電極，正極為超薄高硼硅玻璃管24，超薄高硼硅玻璃管24表面涂附石墨烯導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電層；負(fù)極為精密不銹鋼管23；精密不銹鋼管23貫穿于超薄高硼硅玻璃管24內(nèi)，兩者之間為氣體通道；所述超薄高硼硅玻璃管24兩端設(shè)置固定通氣墊圈25。

所述氣液混合泵5的入口分別與高濃度臭氧發(fā)生器1和低壓水源提供裝置4通過管道連通。

所述高效集成反應(yīng)分離罐6內(nèi)部被隔板22分隔為第一室和第二室。

高效集成反應(yīng)分離罐6第一室內(nèi)的側(cè)壁安裝有球形緩流器7和穩(wěn)流器8；高效集成反應(yīng)分離罐6第一室的進(jìn)水口與氣液混合泵5的出口通過管道連通，所述球形緩流器7設(shè)置于所述進(jìn)水口下方；所述穩(wěn)流器8設(shè)置于所述球形緩流器7下方。

高效集成反應(yīng)分離罐6第二室內(nèi)設(shè)置有沖擊混合器支架16和沖擊混合器15；所述沖擊混合器支架16固定在所述高效集成反應(yīng)分離罐6第二室的頂端內(nèi)壁，所述沖擊混合器15安裝固定于沖擊混合器支架16上。

高效集成反應(yīng)分離罐6第二室的底部通過管道與高濃度臭氧水收集裝置21連通。

所述高壓泵12的入口通過管道與所述高效集成反應(yīng)分離罐6第一室的底部連通。

高效集成反應(yīng)分離罐6第一室外部罐壁上設(shè)置有一級自動排氣閥11；所述射流混合器13的入口分別與所述一級自動排氣閥11以及高壓泵12的出口通過管道連通。

所述多級高效混合器14的入口與射流混合器13的出口連通，多級高效混合器14的出口與高效集成反應(yīng)分離罐6第二室內(nèi)的沖擊混合器15通過管道相連通。

高效集成反應(yīng)分離罐6第二室外部罐壁上設(shè)置有二級自動排氣閥18；所述二級自動排氣閥18與尾氣吸收器19相連接。

高濃度臭氧發(fā)生器1與混合泵5之間的管道上設(shè)置有臭氧電磁閥2。

氣液混合泵5與高效集成反應(yīng)罐6第一室相連通的管道上設(shè)置有水流開關(guān)3。

高效集成反應(yīng)分離罐6第一室設(shè)置有一級壓力傳感器9。

高效集成反應(yīng)分離罐6第一室與高壓泵12之間的管道上設(shè)置有一級中間電動閥10。

高效集成反應(yīng)分離罐6第二室內(nèi)設(shè)置有二級壓力傳感器17。

高效集成反應(yīng)分離罐6第二室與高濃度臭氧水收集裝置21之間的管道上設(shè)置有二級產(chǎn)水電動閥20。

所述高濃度臭氧發(fā)生器1與主控部件電連接。

主控部件分別與臭氧電磁閥2、水流開關(guān)3、一級壓力傳感器9、一級中間電動閥10、一級自動排氣閥11、二級壓力傳感器17、二級自動排氣閥18以及二級產(chǎn)水電動閥20電連接。

所述超薄高硼硅玻璃管24與精密不銹鋼管23之間的距離為1.5mm。

所述固定通氣墊圈25的材料為聚四氟乙烯。

所述穩(wěn)流器8具有與第一室的橫截面相同的工作截面。

所述隔板22分隔高效集成反應(yīng)分離罐6的方向?yàn)樨Q直方向。

本發(fā)明的有益效果在于：

1)高濃度臭氧水一體機(jī)產(chǎn)生的高濃度臭氧水，可以提高臭氧水對物體表面的消毒水平，可以達(dá)到醫(yī)藥領(lǐng)域的消毒標(biāo)準(zhǔn)；

2)增加二級臭氧吸收加壓混合系統(tǒng)，增加了臭氧氣體的利用率，使其能夠更大程度溶于水；

3)臭氧氣體排放量降低，尾氣處理難度降低，不會污染環(huán)境；

4)集成化一體機(jī)，一鍵起停、水電保護(hù)，操作方便并可以可隨時(shí)移動，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)多樣化控制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明高濃度臭氧水一體機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明高濃度臭氧水一體機(jī)的高濃度臭氧發(fā)生器1的正負(fù)極示意圖。

其中的附圖標(biāo)記為：

1 高濃度臭氧發(fā)生器 2 臭氧電磁閥

3 水流開關(guān) 4 低壓水源提供裝置

5 氣液混合泵 6 高效集成反應(yīng)分離罐

7 球形緩流器 8 穩(wěn)流器

9 一級壓力傳感器 10 一級中間電動閥

11 一級自動排氣閥 12 高壓泵

13 射流混合器 14 多級高效混合器

15 沖擊混合器 16 沖擊混合器支架

17 二級壓力傳感器 18 二級自動排氣閥

19 尾氣吸收器 20 二級產(chǎn)水電動閥

21 高濃度臭氧水收集裝置 22 隔板

23 精密不銹鋼管 24 超薄高硼硅玻璃管

25 固定通氣墊圈

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明的高濃度臭氧水一體機(jī)，包括主控部件、高濃度臭氧發(fā)生器1、低壓水源提供裝置4、氣液混合泵5、高效集成反應(yīng)分離罐6、高壓泵12、射流混合器13、多級高效混合器14、尾氣吸收器19以及高濃度臭氧水收集裝置21，其中：

如圖2所示，高濃度臭氧發(fā)生器1中設(shè)置正負(fù)反應(yīng)電極，正極為超薄高硼硅玻璃管24，超薄高硼硅玻璃管24表面涂附石墨烯導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電層；負(fù)極為精密不銹鋼管23。精密不銹鋼管23貫穿于超薄高硼硅玻璃管24內(nèi)，兩者之間為氣體通道。所述超薄高硼硅玻璃管24兩端設(shè)置固定通氣墊圈25，固定通氣墊圈25材料為聚四氟乙烯。優(yōu)選地，超薄高硼硅玻璃管24與精密不銹鋼管23之間的距離為1.5mm。

所述氣液混合泵5的入口分別與高濃度臭氧發(fā)生器1和低壓水源提供裝置4通過管道連通。

所述高效集成反應(yīng)分離罐6內(nèi)部被隔板22分隔為第一室和第二室；優(yōu)選地，隔板22分隔高效集成反應(yīng)分離罐6的方向?yàn)樨Q直方向。

高效集成反應(yīng)分離罐6第一室內(nèi)的側(cè)壁通過螺栓安裝有球形緩流器7和穩(wěn)流器8。高效集成反應(yīng)分離罐6第一室的進(jìn)水口與氣液混合泵5的出口通過管道連通，所述球形緩流器7設(shè)置于所述進(jìn)水口下方；所述穩(wěn)流器8設(shè)置于所述球形緩流器7下方，具有與第一室的橫截面相同的工作截面。

高效集成反應(yīng)分離罐6第二室內(nèi)設(shè)置有沖擊混合器支架16和沖擊混合器15；所述沖擊混合器支架16通過螺栓固定在所述高效集成反應(yīng)分離罐6第二室的頂端內(nèi)壁，所述沖擊混合器15通過螺栓安裝固定于沖擊混合器支架16上。

高效集成反應(yīng)分離罐6第二室的底部通過管道與高濃度臭氧水收集裝置21連通。

所述高壓泵12的入口通過管道與所述高效集成反應(yīng)分離罐6第一室的底部連通。

高效集成反應(yīng)分離罐6第一室外部罐壁上設(shè)置有一級自動排氣閥11。所述射流混合器13的入口分別與所述一級自動排氣閥11以及高壓泵12的出口通過管道連通。

所述多級高效混合器14的入口與射流混合器13的出口連通，多級高效混合器14的出口與高效集成反應(yīng)分離罐6第二室內(nèi)的沖擊混合器15通過管道相連通。

高效集成反應(yīng)分離罐6第二室外部罐壁上設(shè)置有二級自動排氣閥18。所述二級自動排氣閥18與尾氣吸收器19相連接。

高濃度臭氧發(fā)生器1與混合泵5之間的管道上設(shè)置有臭氧電磁閥2。

氣液混合泵5與高效集成反應(yīng)罐6第一室相連通的管道上設(shè)置有水流開關(guān)3。

高效集成反應(yīng)分離罐6第一室設(shè)置有一級壓力傳感器9。

高效集成反應(yīng)分離罐6第一室與高壓泵12之間的管道上設(shè)置有一級中間電動閥10。

高效集成反應(yīng)分離罐6第二室內(nèi)設(shè)置有二級壓力傳感器17。

高效集成反應(yīng)分離罐6第二室與高濃度臭氧水收集裝置21之間的管道上設(shè)置有二級產(chǎn)水電動閥20。

所述高濃度臭氧發(fā)生器1與主控部件電連接。

主控部件分別與臭氧電磁閥2、水流開關(guān)3、一級壓力傳感器9、一級中間電動閥10、一級自動排氣閥11、二級壓力傳感器17、二級自動排氣閥18以及二級產(chǎn)水電動閥20電連接。

本發(fā)明的工作過程為：

啟動氣液混合泵5，低壓水源提供裝置4提供的水源流經(jīng)氣液混合泵5，在通過水流開關(guān)3時(shí)，水流開關(guān)3感應(yīng)水流持續(xù)通過并向主控部件發(fā)出信號，主控部件得到信號后控制高濃度臭氧發(fā)生器1啟動制備臭氧氣體，同時(shí)控制臭氧電磁閥2開啟。氣液混合泵5抽取高濃度臭氧發(fā)生器1中產(chǎn)生的高濃度臭氧氣體，使其與氣液混合泵5中的水進(jìn)行第一次混合。

第一次混合后的臭氧水進(jìn)入高效集成反應(yīng)分離罐6第一室，通過球形緩流器7緩流后，在第一室內(nèi)進(jìn)行一級加壓。壓力由主控部件設(shè)定。當(dāng)高效集成反應(yīng)分離罐6第一室內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，一級壓力傳感器9通過主控部件將信號傳遞給一級中間電動閥10使其開啟。

啟動高壓泵12，經(jīng)過一級加壓后的臭氧水通過穩(wěn)流器8穩(wěn)流，被高壓泵12高速打入射流混合器13，同時(shí)高效集成反應(yīng)分離罐6第一室的剩余臭氧氣體通過一級自動排氣閥11被吸入射流混合器13，臭氧水和剩余臭氧氣體分別通過高壓泵12和一級自動排氣閥11進(jìn)入射流混合器13內(nèi)進(jìn)行二次混合。經(jīng)過第二次混合的臭氧水通過多級高效混合器14進(jìn)行切割混勻后，進(jìn)入高效集成反應(yīng)分離罐6第二室進(jìn)行二級加壓，以噴射的方式噴射向沖擊混合器15。

臭氧水經(jīng)過沖擊后，會有部分已經(jīng)溶于水的臭氧氣體重新逸出。在高效集成反應(yīng)罐6第二室內(nèi)的二級加壓過程中，逸出的臭氧氣會重新溶于下落的臭氧水中。

經(jīng)過兩次混合和加壓溶解，高效集成反應(yīng)分離罐6中的臭氧水臭氧溶解度已經(jīng)達(dá)到過飽和，且在兩次混合過程中，氣液混合泵5和高壓泵12通過切割水力的作用使水中臭氧可以以微米甚至納米級別的狀態(tài)存在于臭氧水中，不但增加了臭氧水濃度而且減少了臭氧在水中的衰減時(shí)間。

高效集成反應(yīng)分離罐6第二室內(nèi)的壓力由主控部件設(shè)定。當(dāng)高效集成反應(yīng)分離罐6第二室內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，二級壓力傳感器17將信號傳遞給二級產(chǎn)水電動閥20使其打開，高濃度臭氧水即可流出，直接使用或制備臭氧水制品。第二室中的剩余氣體可以通過二級自動排氣閥18進(jìn)入尾氣吸收器19，實(shí)現(xiàn)尾氣回收。

優(yōu)選地，所述高壓泵12的啟動時(shí)間為：氣液混合泵5啟動后15秒。

若啟動氣液混合泵5后，水流開關(guān)3無水通過或者水流中斷，則水流開關(guān)3給予主控部件的信號中斷。此時(shí)主控部件會關(guān)閉所有運(yùn)行中的設(shè)備。

所述水源為穩(wěn)定低壓足量水源，并且水源中無不容物、無氣泡，水溫為常溫或低于常溫。