[实用新型]一种臭氧水浸洗装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及臭氧水发生以及浸洗消毒装置，特别是用于食品和器具的浸洗消毒，以及医疗保健方面，包括有水箱和臭氧发生器，被处理的东西浸泡在水中，臭氧持续地加入水中。

背景技术

臭氧是一种特性非常优秀的化学制剂，不仅能瞬间杀死各种细菌病毒，还能分解处理有害的化学污染物。由于臭氧短时间还原为氧气，无任何残留物，不造成二次污染，因而臭氧被称为最安全的“绿色”消毒剂，在工业水处理设备中已得到广泛的应用。在家庭民用，以及医疗保健方面，人们进行了不少尝试。有一种产品，类似养鱼缸加氧一样，在气泵和曝气头(或板)之间的管道中串接一臭氧发生器，曝气头在水箱底部，该产品技术原理源于工业水处理中的曝气加氧(加臭氧)工艺。

在曝气工艺中，水中气泡直径非常大，这是因为气泡要克服水的表面张力从曝气头(或板)上脱离，靠的是气泡的浮力，表面张力与气泡的直径的一次方成正比，浮力与气泡直径的三次方成正比，无论曝气孔的孔径有多小，气泡必须长到一定的尺度才能从曝气头上脱离，成为自由上浮的气泡。臭氧溶解于水中的效率和气泡与水的接触时间及接触面积成正比，接触面积与气泡的直径成反比，气泡越小，比表面积越大，曝气工艺不能增加比表面积，只能通过增加接触时间来提高臭氧的溶解效率。在工业应用中，曝气池深达数米、数十米都有，使得气泡从池底上浮到水面有数分钟的时间，即气泡在水中的停留时间达数分钟，这样可实现臭氧溶解效率达到70～80％。但上述家用产品中，水箱的深度最多才30厘米，在这样浅的水中采用曝气方法，臭氧溶解效率极低，百分之九十多的臭氧都释放到了空气中。空气中臭氧浓度过高，对人体有害，国家有相关的臭氧环境浓度标准。因而在家用小型产品中，采用曝气方法将臭氧加入水中，是一种技术原理就不合理的方法，这也就是该种产品一直没有推广普及的主要原因，另外，该产品在使用方面及产品的性能可靠稳定方面还有许多问题。

发明内容

本实用新型针对上述该产品的问题，提出一种全新结构的产品，采用高速转动的叶轮驱动水，产生强烈的湍流漩涡，依靠强烈的湍流漩涡将水中的气泡拉扯撕碎成更多更细小的气泡，得到更高的气水接触面积，从而实现高的臭氧溶解效率。采用水箱和底座可便捷拆装的结构，使用户操作方便，而且安全可靠。

本实用新型的技术方案是：主要部件包括有：水箱、底座、叶轮、电机、臭氧发生器，还有电源电器部件。被处理的东西浸泡在水箱内的水中，电机驱动叶轮转动，叶轮上的叶片驱动水运动，产生强烈的湍流漩涡，将混入水中的含臭氧的气泡拉扯撕碎成更多更细小的气泡，得到高的气水接触面积，实现高的臭氧溶解效率，本实用新型的特征是：电机在底座内，叶轮在水箱内，叶轮配有泵壳，构成水泵结构；水箱放置在底座上，水箱可便捷地从底座上取下和放置上；叶轮和电机之间的驱动连接采用了联轴器有轴驱动连接，或非接触磁力驱动连接。

所谓漩涡，就是在运动的流体的速度场中各点的速度不一致，有速度(矢量)梯度，湍流漩涡强度高，就是速度梯度高，在有气泡存在下，气泡表面各点的速度和流体(水)在该点的速度一致，但各点流体(水)速度不一致，其结果是球形气泡被拉扯变长、变薄，在湍流脉动的作用下，一个气泡被这样撕碎成两个或更多个气泡，也就是说克服水的表面张力，将水中气泡撕碎的力量是漩涡(速度梯度)，速度梯度越大，即漩涡越强烈，撕扯力也就越大，则能撕扯成更小的气泡，水中气泡越小、数量越多，气和水接触的面积就越大，臭氧气体溶解到水中的效率越高。

叶轮和泵壳构成水泵结构，转动的叶轮驱动水运动时，能产生湍流漩涡，叶轮转速越高，泵的流量越低，湍流漩涡强度越强。叶轮式泵有三种结构形式，一是轴流式，二是离心式，三是涡流式。轴流式产生的漩涡强度最低，从结构布局来说，也不适用于本实用新型中。离心式和涡流式结构布局适用于本实用新型，两者相比，在涡流式泵中，湍流漩涡强度最强。工业应用中的气液混合泵采用的就是涡流式泵结构，水中气泡直径小到20～30μm，臭氧溶解效率可达98％。

和曝气方法相比，本实用新型采用的方法，可以通过提高叶轮转速，降低泵的流量，采用涡流式泵结构，能得到足够强烈的湍流漩涡，使混合于水的气泡足够小，可实现适用于家庭民用以及医疗保健方面，在水深不足30厘米的水箱内，得到足够高的、可满足要求的臭氧溶解效率。