一种家用高效臭氧纳米气泡水发生系统技术方案

一种家用高效臭氧纳米气泡水发生系统，涉及将臭氧溶于水后用于去除果蔬农残和家居清洁杀菌的强氧化剂制备设备领域。解决现有将臭氧与水混合存在溶解度低，臭氧未得到有效利用等技术问题，包括：制水蓄水箱、纳米气泡发生器及空气源式臭氧发生器；纳米气泡发生器包括有循环管路，循环管路上串接有外置循环水泵和发生器泵头，发生器泵头内设有10‑100µm孔径的微孔气石，在外置循环水泵对制水蓄水箱中的水进行循环过程中，纳米气泡发生器内的水中形成平均直径小于500 nm的纳米气泡，从而使制水蓄水箱水中溶解臭氧浓度最高可达1‑2 mg/L；可有效提高臭氧气体与水的混合效率，有利于去除果蔬表面农残和家居表面清洁杀菌。

A high efficiency ozone nanobubble water generating system for household use

【技术实现步骤摘要】
一种家用高效臭氧纳米气泡水发生系统
本专利技术涉及水制备设备
，特别是将臭氧溶于水后用于去除果蔬农残和家居清洁杀菌的强氧化剂制备设备。
技术介绍
臭氧具有强氧化能力，臭氧溶于水后作为一种强氧化剂，能够在短时间内分解有机物、破坏生物膜结构。目前，臭氧与水结合作为高级氧化工艺，已被广泛应用于饮用水处理、食品清洗与保鲜、杀菌消毒、降解农残、脱色除臭、污水处理等众多领域。然而，由于臭氧在水中的传质速率有限以及溶解度较低，直接将臭氧气体通入水中，会大大降低其利用效率，导致臭氧气体消耗量大，水中的有效浓度存续时间短，严重影响氧化能力，同时有大量臭氧尾气扩散到环境中，造成能源浪费与空气污染。纳米气泡平均直径小于500nm,在水中上升速度缓慢，可长时间稳定存在；同时具有较大的比表面积，增加了气液两相接触面积与传质速率，有助于提高气体在水中的溶解度，并长时间保持稳定。因此，采用纳米气泡发生器，将通入的臭氧气体以纳米气泡形式与水充分混合，提高臭氧与水之间的传质速率，使其快速溶解在水中的同时显著提高溶解度，并且较长时间保持稳定浓度。由此可极大的提高臭氧气体利用率，减少供气的同时维持较高且稳定的溶解浓度与氧化能力。除此之外，由于高温、高pH值、以及水中余氯等因素均会导致臭氧在水中的溶解度降低或消耗；这也是现有臭氧技术用于饮用水处理、食品清洗与保鲜、杀菌消毒、降解农残、脱色除臭、污水处理等众多领域存在的问题。
技术实现思路
综上所述，本专利技术的主要目的在于解决现有将臭氧与水混合存在溶解度低，臭氧未得到有效利用，制得的强氧化剂稳定性不足等技术问题，而提出一种家用高效臭氧纳米气泡水发生系统。为解决本专利技术所提出的技术问题，采用的技术方案为：一种家用高效臭氧纳米气泡水发生系统，其特征在于所述系统包括：制水蓄水箱、纳米气泡发生器及空气源式臭氧发生器；所述的制水蓄水箱上设有水箱入水口、水箱出水口、循环水出口及循环水入口；所述的纳米气泡发生器包括有与所述循环水出口和循环水入口连接的循环管路；循环管路上串接有用于驱动制水蓄水箱中的水经循环水出口排出后，再经循环水入口进入，进行循环流动的外置循环水泵；循环管路上还至少串接有一个发生器泵头，发生器泵头内设有气石，发生器泵头外部设有与气石对应的臭氧气体接口；所述的空气源式臭氧发生器的气体出口与所述的臭氧气体接口相连。作为对本专利技术作进一步限定的技术方案包括有：所述的制水蓄水箱的水箱入水口经连续式水流冷却装置连接外部进水口；所述的连续式水流冷却装置包括有供水流通过的冷却通道，在冷却通道的外部设有散热装置。所述的散热装置包括有半导体制冷片，设于半导体制冷片上的散热片，以及设于散热片上的冷却风扇。外部进水口与自来水滤水器相连。所述的制水蓄水箱上位于水面上方通过废气管道连接有臭氧尾气处理器；所述的臭氧尾气处理器包括有供臭氧尾气通过的加热器，控温器，隔热套管，以及散热风扇。所述的气石为10-100µm孔径的微孔气石。所述的循环水出口和循环水入口分别设于制水蓄水箱底部，外置循环水泵的入口端和出口端分别各设一个发生器泵头。所述的臭氧气体接口与空气源式臭氧发生器之间设有防水单向阀。所述的臭氧气体接口与空气源式臭氧发生器之间设有臭氧气体限流计，臭氧气体流量计控制通入纳米气泡发生器的臭氧气体流速为50-500mL/min；所述的自来水滤水器中滤水材料为丙烯酸钾型离子交换树脂、丙烯酸氢型离子交换树脂或复磷酸盐。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过纳米气泡发生器的外置循环水泵对制水蓄水箱中的水进行循环过程中，将空气源式臭氧发生器产生的臭氧气体通过10-100µm孔径的微孔气石，在纳米气泡发生器内的水中形成平均直径小于500nm的纳米气泡，从而使制水蓄水箱水中溶解臭氧浓度最高可达1-2mg/L，可有效提高臭氧气体与水的混合效率，有利于作为家用清洁剂、消毒剂更好地去除果蔬表面农残和家居表面清洁杀菌。另外，本专利技术还可以同时结合自来水滤水器和水流冷却装置，可有效除氯，可降低自来水中余氯浓度至低于0.02mg/L，调节pH值至低于7.0，降低水温，进一步增加臭氧在水中的溶解度，从而降低臭氧供气量，提高臭氧利用率，促进臭氧在水中的溶解与稳定。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为纳米气泡发生器内部结构示意图；图3为纳米气泡发生器产生的气泡浓度与粒径分布曲线；图4为臭氧纳米气泡水中溶解臭氧的浓度及其氧化还原电位的变化曲线。具体实施方式以下结合附图和本专利技术优选的具体实施例对本专利技术的结构作进一步地说明。参照图1中所示，本专利技术一种家用高效臭氧纳米气泡水发生系统，主要包括有：制水蓄水箱3、纳米气泡发生器4及空气源式臭氧发生器5三大部分。制水蓄水箱3容量不小于4L。制水蓄水箱3内部由上至下装有四个水位传感器，依次是最高安全警示水位断电并停止注水传感器3-4、水位上限停止注水传感器3-3、再次注水传感器3-2、以及水位下限停止排水传感器3-1。四个水位传感器配合使用，可防止注水溢出和缺水空转，从而确保系统安全运行。制水蓄水箱3整体所用材料为食品安全级材料，同时具有耐臭氧老化性能。所述的制水蓄水箱3上设有水箱入水口、水箱出水口、循环水出口及循环水入口。外部接入的自来水经滤水器过滤后可以从水箱入水口以1.5-2.5L/min的流速排入制水蓄水箱3，用来制备臭氧纳米气泡水。制水蓄水箱3内的臭氧纳米气泡水可以由水箱出水口排出，以供用户使用。在具体实施过程中，可以根据需要，在水箱出水口经排水泵8连接有取水口8-1；水箱出水口还直接连接有废水弃置出口8-2；通过排水泵8以1.2-2L/min的流速从取水口8-1排出，或更高的流速从废水弃置出口8-2快速排出。排水泵8采用食品安全级材料聚苯醚，同时具有耐臭氧老化性能。循环水出口和循环水入口用于连接纳米气泡发生器4。纳米气泡发生器4驱动制水蓄水箱3的水进行循环流动，并在循环过程中，将空气源式臭氧发生器5产生的臭氧气体以纳米气泡的形式与水进行混合，可有效提高臭氧气体与水的混合效率。参照图2中所示，所述的纳米气泡发生器4具体包括有与所述循环水出口和循环水入口连接的循环管路；循环管路上串接有用于驱动制水蓄水箱3中的水经循环水出口排出，经循环水入口进入，进行循环流动的外置循环水泵4-1；循环管路上还至少串接有一个发生器泵头4-2，发生器泵头4-2内设有气石4-3，发生器泵头4-2外部设有与气石4-3对应的臭氧气体接口。本实施例中，循环水出口和循环水入口分别设于制水蓄水箱3底部，外置循环水泵4-1的入口端和出口端分别各设一个发生器泵头4-2。发生器泵头4-2内的气石为10-100µm孔径的微孔气石。空气源式臭氧发生器5产生的臭氧气体经臭氧气体接口接入发生器泵头4-2内之后，经气石4-3向循环水中排气，形成平均直径小于500nm的纳米气泡。优选的方案是：外置循环水泵4-1控制循环水流速为1500-3500L/hr，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种家用高效臭氧纳米气泡水发生系统，其特征在于所述系统包括：制水蓄水箱、纳米气泡发生器及空气源式臭氧发生器；/n所述的制水蓄水箱上设有水箱入水口、水箱出水口、循环水出口及循环水入口；/n所述的纳米气泡发生器包括有与所述循环水出口和循环水入口连接的循环管路；循环管路上串接有用于驱动制水蓄水箱中的水经循环水出口排出后，再经循环水入口进入，进行循环流动的外置循环水泵；循环管路上还至少串接有一个发生器泵头，发生器泵头内设有气石，发生器泵头外部设有与气石对应的臭氧气体接口；所述的气石为10-100 µm孔径的微孔气石；/n所述的空气源式臭氧发生器的气体出口与所述的臭氧气体接口相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种家用高效臭氧纳米气泡水发生系统，其特征在于所述系统包括：制水蓄水箱、纳米气泡发生器及空气源式臭氧发生器；
所述的制水蓄水箱上设有水箱入水口、水箱出水口、循环水出口及循环水入口；
所述的纳米气泡发生器包括有与所述循环水出口和循环水入口连接的循环管路；循环管路上串接有用于驱动制水蓄水箱中的水经循环水出口排出后，再经循环水入口进入，进行循环流动的外置循环水泵；循环管路上还至少串接有一个发生器泵头，发生器泵头内设有气石，发生器泵头外部设有与气石对应的臭氧气体接口；所述的气石为10-100µm孔径的微孔气石；
所述的空气源式臭氧发生器的气体出口与所述的臭氧气体接口相连。


2.根据权利要求1所述的一种家用高效臭氧纳米气泡水发生系统，其特征在于：所述的制水蓄水箱的水箱入水口经连续式水流冷却装置连接外部进水口；所述的连续式水流冷却装置包括有供水流通过的冷却通道，在冷却通道的外部设有散热装置。


3.根据权利要求2所述的一种家用高效臭氧纳米气泡水发生系统，其特征在于：所述的散热装置包括有半导体制冷片，设于半导体制冷片上的散热片，以及设于散热片上的冷却风扇。


4.根据权利要求1所述的一种家用高效臭氧纳米气泡水发生系统，其特征在于：外部进水口与自来水滤水器相连。...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑梓叶，黄锦礼，凌思琪，黄志坚，何嘉仪，
申请(专利权)人：纳米气泡有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81