[发明专利]用于具有集成检测的臭氧水生成单元的系统和方法

说明书

一种用于生成臭氧化水的新颖单元包括集成的臭氧浓度检测器。该单元包括全氟磺酸膜，全氟磺酸膜将包封在单元壳体内的金刚石涂覆的阳极和金表面的阴极分开，其中全氟磺酸膜的催化剂侧面向阴极。单元壳体具有通过膜分开的阴极壳体部分和阳极壳体部分。阴极和阳极具有允许流体渗透到铌膜的表面的孔的阵列。来自阳极的臭氧化水被导引至集成在壳体内的分光光度计。分光光度计产生表示臭氧化水中的臭氧浓度的信号，控制电路在闭环中利用该信号来保持稳定的目标浓度。气泡收集器可集成在壳体内，臭氧化水在进入分光光度计之前穿过该气泡收集器以从臭氧化水移除气泡。输入端口允许流体流入壳体，并在阳极和阴极上流动，并且然后通过出口端口从壳体流出。

相关申请

本申请要求2018年3月29日提交的申请号为62/649928的临时申请的优先权。

技术领域

本领域涉及液体臭氧生成系统，并且更特别地涉及一种用于高效、受控地生成臭氧化水的集成单元。

背景技术

诸如臭氧化水的液体氧化剂广泛用于包括水处理、设备灭菌和食品灭菌的清洁和灭菌。臭氧是一种强氧化剂，因为它的第三个氧原子可容易地分离并与污染物结合(即氧化)。无菌药物处理标准的最新改变允许将这样的液相臭氧灭菌剂用作热和辐射的备选方案。这些清洁和灭菌过程经常需要受控水平的臭氧浓度。

生成臭氧化水的已知方法使用直接电解，其中供给水与催化电极的电解表面直接接触，以被电解成臭氧化水。催化电极可包括阳离子交换膜，以及在相应表面上与阳离子交换膜压力接触的阳极和阴极。供给水供应路径供应与阳极和阳离子交换膜接触的水，并且然后所得的臭氧化水通过臭氧化水排放路径排放。这些清洁和灭菌过程经常需要受控水平的臭氧浓度。

这些用于生成臭氧化水的已知设备是低效的，性能和臭氧浓度不一致，经常泄漏，并且制造和维护起来昂贵。因此，需要一种改进的具有集成臭氧检测的臭氧化水生成单元。

附图说明

图1是根据示例性实施例的示例性水臭氧化器单元的框图。

图2A是根据示例性实施例的示例性臭氧化器单元设备的分解视图；

图2B是图2A的示例性臭氧化器单元的侧视图。

图2C是图2A的示例的横截面视图。

图3是利用臭氧化器单元的示例性系统的功能图。

图4是用于图3的系统的控制电路的示例性实施例的功能框图。

图5A和图5B是具有集成的分光光度计和气泡收集器的示例性臭氧化器单元的分解视图。

图5C是图5B的气泡收集器的实施例的图解图示。

图6A和图6B是诸如图5A和图5B中所示出的组装的臭氧化器单元的示例的分解侧视图。

图7是利用具有集成的分光光度计和气泡收集器的臭氧化器单元的示例性系统的功能图。

图8A和图8B是用于利用具有集成的分光光度计和气泡收集器的臭氧化器单元的臭氧水生成系统的实施例的示例性流程的流程图。

图9是示例性计算机系统的框图，在该计算机系统内可执行或存储用于使得机器执行本文中所讨论的方法论中的任何一种或多种的成组的指令。

具体实施方式

本文中描述了用于水的受控臭氧化的示例性装置和方法。在本发明的示例性实施例的以下详细描述中，参考形成本发明的部分的附图，并且在附图中通过图示的方式示出可在其中实践本发明的具体示例性实施例。这些实施例被足够详细地描述，以使本领域技术人员能够实践本发明主题，并且将理解，可利用其它实施例，并且可在不脱离本发明主题的范围的情况下作出逻辑、机械、电气和其它改变。