臭氧液體生成器﹑凈水器，以及其清洗方法

專利名稱：臭氧液體生成器﹑凈水器，以及其清洗方法
技術領域：
本發明涉及一種臭氧液體生成器，特別涉及一種自帶清洗功能的臭氧液體生成器、凈水器，以及其清洗的方法。
背景技術：
以往，臭氧液體生成器搭載有用于生成臭氧氣體的臭氧氣體發生器，并通過將水等液體與臭氧氣體混合來生成臭氧液體。一般的臭氧氣體發生器的原理是，在夾有絕緣體的電極之間印加交流電壓使其無聲放電，令電極間通過高于大氣壓的空氣或者氧氣等氣體來生成臭氧氣體。電極的形狀種類可以有多種，有2枚平板金屬并列放置進行放電的類型， 也有圓筒形狀金屬與位于該圓筒形狀中心的圓柱狀金屬間放電的類型等。但是，這些臭氧氣體發生器在長時間使用的情況下，電極表面會堆積氮氧化物或硝酸銨等物質，存在由此帶來的臭氧氣體發生效率低下的問題。這個問題是由于臭氧氣體發生器的無聲放電導致大氣中的氮元素或水分與氧元素相結合生成氮氧化物而形成的。因此，眾所周知地存在一種用于去除臭氧氣體發生器電極表面上的堆積物質使臭氧氣體發生效率恢復的凈水器。例如，在日本特開平724483號公報中，公布了一種浴缸循環處理裝置，其包含了用于生成臭氧氣體的臭氧生成機，和通過用噴射器將水和臭氧氣體混合的臭氧液體生成器，在對臭氧生成機進行清洗時，通過切換液體的流動通路，從噴射器向臭氧生成機導入液體的方法，清洗臭氧生成機的電極表面上附著的鹽，并從排水口向外部排出清洗中所使用過的液體。可是，對于上述公報中這種臭氧液體生成器的清洗方法，為了從噴射器向臭氧生成機導入液體來清洗臭氧生成機的電極表面并排出清洗用水，需要設置用來切換液體流動方向的裝置和新的排水口。因此，例如為了能在凈水器等設備上搭載以往的臭氧液體生成器，需要至少2個排水通路，并且需要設置排水用的復雜的管道通路和切換裝置，因此存在裝置的大型化及現有設備無法利用該方法的問題。

發明內容
鑒于上述問題，本發明提供了一種臭氧液體生成器，其通過簡易并且節省空間的、 使臭氧氣體發生器內循環液體的構造，使得對臭氧氣體發生器的清洗或干燥成為可能，從而使臭氧液體發生器能夠長時間維持安定的臭氧氣體發生效率。關于本發明的臭氧液體生成器，其包含用于產生臭氧氣體的臭氧氣體發生器、用于混合上述臭氧氣體與液體的混合單元，和用于儲存液體的儲液箱，并包含可以使臭氧氣體發生器內循環液體的循環通路。根據上述構成，由于可以經由循環通路導入氣體，從而可以生成高濃度的臭氧液體。另外，由于可以通過對臭氧氣體發生器進行清洗，可以清洗和除去其電極上形成的堆積物，從而可以使臭氧氣體效率變得低下的臭氧氣體發生器恢復其臭氧氣體發生效率。
另外對于上述構成，在上述循環通路內最好還設有，用來控制臭氧液體生成器內部和外部之間氣體流動的流動控制裝置、用來控制上述儲液箱和上述流動控制裝置間通路內氣體或液體流動的控制裝置。根據上述構成，由于可以干燥引起臭氧氣體發生效率低下的主要原因的高濕度空氣和臭氧氣體發生器的電極上附著的液體，因此能夠提聞臭氧氣體的發生效率。本發明的有益效果在于，通過使液體在臭氧氣體發生器內循環這種簡易并且節省空間的構造，使得對臭氧氣體發生器的清洗或干燥成為可能，從而使臭氧液體發生器能夠長時間維持安定的臭氧氣體發生效率。


圖I是涉及本發明的一種實施形態的臭氧液體生成器的概略圖2是涉及本發明的一種實施形態的臭氧氣體發生器101(a)的立體圖3是涉及本發明的另一種實施形態的臭氧氣體發生器101(b)的立體圖4是涉及本發明的一種實施形態的混合單元的剖面圖5是涉及本發明的一種實施形態的，與具有壓送單元的配管相連接的混合單元的概略圖6是涉及本發明的一種實施形態的儲液箱103(a)的概略說明圖7是涉及本發明的另一種實施形態的儲液箱103(b)的概略說明圖8是涉及本發明的一種實施形態的臭氧液體生成器的時序圖9是涉及本發明的臭氧液體生成器的實驗結果的說明圖10是涉及本發明的一種實施形態的凈水器的概略零部件名稱
100臭氧液體生成器
101臭氧氣體發生器
102混合單元
103,103 (a) ,103(b) 儲液箱
104臭氧氣體發生器的導入口
105臭氧氣體發生器的導出口
106混合單元的導入口
107混合單元的導入口
108混合單元的導出口
109儲液箱的導入口
110儲液箱的導出口
111儲液箱的導出口
112開設口
113第一控制單元
114外部口
115臭氧過濾裝置
116第二控制單元
117控制器
21,31臭氧氣體發生部件
22,32放電電極
23,33對向電極
24,34電源
41導入通路
42連通通路
43導出通路
118壓送單元
61容器單元
62儲藏單元
71外壁
72儲藏單元
73內壁
74內水筒
75外水筒
200凈水器
201,206過濾單元
203,204控制單元
205控制器
具體實施例方式實施例I。利用圖I來說明關于本發明的一種實施形態。圖I是涉及本發明的一種實施形態的臭氧液體生成器的概略圖。圖I中的臭氧液體生成器100具有可以循環氣體或液體的循環通路A，循環通路A上設有用于產生臭氧氣體的臭氧氣體發生器101、用于使臭氧氣體和液體混合的混合單元102、和用于儲存液體的儲液箱103。臭氧氣體發生器101包含有，導入口 104，其與用于導入空氣或氧氣等氣體的配管c相連接；臭氧氣體發生部件，其由金屬等材料的電極構成，以被導入的空氣或氧氣為材料產生臭氧氣體；導出口 105,其用于導出臭氧氣體。從由導入口 104導入的氧氣或空氣中包含的氧氣等氣體的一部分中生成臭氧氣體，并作為臭氧氣體從導出口 105導出。這里利用圖2詳細說明臭氧氣體發生器101的一種實施形態。圖2是圓筒型臭氧氣體發生器101 (a)的立體圖。圓筒型臭氧氣體發生器101 (a)包含有，用于導入空氣等氣體的導入口 104、用于產生臭氧氣體的臭氧氣體發生部件21、和用于導出臭氧氣體等氣體的導出口 105。這里所述的臭氧氣體發生部件21包含，由位于圓筒型臭氧氣體發生器101 (a) 中心的導電性材料構成的放電電極22和環繞配置在放電電極22周圍的筒狀對向電極23。
5筒狀對向電極23內側由電介質構成，外表面涂有導體。位于中心的放電電極22和環繞配置在周圍的對向電極23，各自與電源24相連接，通過印加電壓可以發生無聲放電。因此，在從導入口 104導入空氣的情況下，被導入的空氣通過發生放電現象的放電電極22和對向電極23之間的過程中，空氣中包含的一部分氧氣生成臭氧氣體，該臭氧氣體和空氣一起從導出口 105導出。再有，放電現象從空氣中不僅會生成臭氧氣體，還會生成氮氧化物等物質。因此， 在長時間使用臭氧氣體發生器的情況下，由放電現象產生的氮氧化物等物質會堆積在放電電極22或對向電極23的表面，從而導致放電效率的低下，由此產生臭氧發生效率低下的問題。另外，作為臭氧氣體發生器的一種實施形態，上面雖就中心是放電電極周圍是對向電極的構成進行了說明，但反之，對于中心配置內側由導體構成外側表面涂電介質的對向電極、周圍環繞配置放電電極的構成來說，上述說明仍然成立。利用圖3來說明臭氧氣體發生器101的另外一種實施形態。圖3是使用了平板型電極的臭氧氣體發生器101(b)的立體圖。使用平板型電極的臭氧氣體發生器包含有，用于導入空氣等氣體的導入口 104、用于產生臭氧氣體的臭氧氣體發生部件31、和用于導出臭氧氣體等氣體的導出口 105。這里包括，由導電性材料形成的放電電極32，和配置在其對面的由導電材料形成的對向電極33。再有，放電電極32與對向電極33各自與電源34相連接，通過印加電壓能夠使其發生無聲放電。因此，當從導入口 104導入空氣時，被導入空氣中包含的氧氣在通過發生放電現象的放電電極32和對向電極33之間的過程中，一部分氧氣轉化成了臭氧氣體，其和空氣一起從導出口 105被導出。另外，具有平板型電極的臭氧氣體發生器101(b)在長時間使用的情況下，和圓筒型臭氧氣體發生器101 (a) —樣，存在氮氧化物等物質堆積的問題。在此，關于臭氧氣體發生器101的一種實施形態，這里雖就圖2、圖3的臭氧氣體發生器進行了說明，但只要是根據電極放電現象原理來產生臭氧氣體的構成即可，用其他一般的臭氧氣體發生器也是可以的。混合單元102包括，導入口 106，其用于從臭氧液體生成器外部導入水等液體；導入口 107，其與配管a相連接，用于導入臭氧氣體或空氣等氣體；和導出口 108，其與配管b相連接，用于導出氣體和液體混合后的氣液混合體。從導入口 106被導入的水等液體與從導入口 107被導入的空氣或臭氧氣體等氣體混合，作為臭氧液體等的氣液混合體，從導出口 108被導出。這里的所說的臭氧液體包括， 臭氧氣體溶于液體后形成的臭氧溶液、或臭氧氣體以氣泡的形式混合在液體里形成的臭氧氣泡液的狀態。再有，這里所說的液體包括，水、或作為農耕用溶劑使用的栽培營養液、或作為醫療用溶劑使用的溶液等用于與臭氧氣體混合的溶液。這里利用圖4來具體說明關于混合單元的一種實施形態。圖4是文丘里(Venturi) 型混合單元的剖面圖。文丘里型混合單元102包含有，用于導入液體的導入口 106及與之連通的導入通路41、與導入通路41相連通的口徑比導入通路41要小的連通通路42、與連通通路42相連通的口徑比連通通路42要大的導出通路43，且導出通路43與導出口 108相連通用來導出液體。并且，對于連通通路42，通路的當中開設有導入口 107，其通過配管a與臭氧氣體發生器101相連接。這里所說的開設，是指在配管的側面設置孔等，作為孔被開設在配管上的開設口，可以與其他配管相連通并進行連接。另外，孔的形狀可以是圓形、橢圓形、多邊形等適宜的形狀，可以自由設計。從導入口 106導入液體的情況下，通過導入通路41到達連通通路42的液體，由于被導入到與導入通路41相比比較細的管內的緣故，根據玻努力(Bernoulli)定理可以知道，隨著液體的流速增加靜壓力將減小。其結果是，流動液體的靜壓力變為負壓，氣體通過配管a向著連通通路42的方向被自然吸引。之后，被導入的氣體與液體相混合，作為氣液混合體從與導出通路43相連通的導出口 108被導出。這里，在由臭氧氣體發生器101正在產生臭氧氣體的情況下，則被導入的液體與臭氧氣體相混合，生成臭氧液體。作為混合單元的一種實施形態，這里雖就圖4的文丘里型混合單元進行了說明，但只要是可以實現對氣體自然吸引的混合單元，使用其他構成的混合單元也是可以的。接下來，利用圖5來說明混合單元的另一種實施形態，如圖5所示，配管a或配管c 上包含有壓送單元，并與不能自然吸引氣體的混合單元102相連接。圖5(a)是與包含壓送單元118的配管a相連接的混合單元的一種實施形態。圖5(b)是與包含壓送單元118的與配管c相連接的混合單元的一種實施形態。壓送單元118可以由泵等構成，能夠通過配管使氣體或液體流動。由于需要向混合單元102壓送氣體或液體，設置在配管上的壓送單元118必須具備可以提供高于混合單元102向壓送單元118的水壓的壓送能力。據此，當圖5(a)、圖5(b)任意一圖所示的上述構成配置在不具備自然吸引力類型的混合單元上時，同具有自然吸引力的混合單元時的情況一樣，可以經由循環通路A向混合單兀102導入氣體,并能夠與從導入口 106被導入的液體相混合。儲液箱103作為可以儲藏液體或氣體的容器，承擔作為可以儲存液體的儲液裝置的功能。其包含有，導入口 109，其與配管b相連接用于導入液體；導出口 110，其用于向臭氧液體生成器外部導出水或臭氧液體等液體；導出口 111，其與配管c相連接，用于將空氣或臭氧氣體等氣體，亦或是像水或臭氧液體等液體導出。儲液箱103具有下部儲存被導入的液體，上部儲存空氣或臭氧氣體等氣體的構成。例如，從儲液箱的導入口 109被導入的臭氧液體中，以氣泡形式存在于其中的臭氧氣體或空氣等氣體被分離，并儲存在儲液箱103內的上部，而由臭氧氣體溶于液體形成的臭氧溶液則儲存在儲液箱103內的下部。再有，導出口 111相對于設置在儲液箱103內的導出口 110被設置在對重力方向而言較高的位置。而且對于導出口 111，當處于向臭氧液體生成器外部導出臭氧液體的臭氧液體生成模式時，因其被設置在比儲液箱內儲存的液體水位要高的位置，其被設計成不會被被儲存的液體浸沒。因此，在臭氧液體生成模式時，液體能從導出口 110被導出，氣體能從導出口 111被導出。接下來，利用圖6來具體說明儲液箱103的一種實施形態。圖6(a)是儲液箱 103(a)的立體圖。圖6(b)是儲液箱103(b)的剖面圖。
儲液箱103 (a)具有被容器單元61圍成的用于儲存氣體或液體的儲藏單元62，該儲藏單元62包含有，用于導入液體的導入口 109、用于導出臭氧液體等液體的導出口 110、 和用于導出氣體或液體的導出口 111。這里，導出口 111與導出口 110相比，處于對重力方向而言較高的位置，并且為了能夠更有效率地導出氣體，導出口 111最好是設置在儲藏單元62的頂部附近。從導入口 109被導入的液體被儲存在儲藏單元62內，被儲存在儲藏單元62內的液體的水位超過導出口 110的高度時，該液體從導出口 110被導出。對于導出口 111，其被設置于相對導出口 110較高的位置，當臭氧液體生成器處于向外部導出臭氧液體的臭氧液體生成模式時，因其被置于比儲藏單元62內儲存的液體水位要高的位置，其被設計成確保不會被儲存的液體浸沒。因此，在臭氧液體生成模式時，儲藏單元62的下部儲存液體，上部儲存氣體。而且，儲液箱103不限于圖6這一種形態，儲藏單元62的形狀除了圓筒形也可以是長方體形或其他多邊形體形或圓錐形等，只要是可以用來儲存氣體和液體的容器，配置其他構成的儲液箱也是可以的。再有，儲液箱103的大小也可以應設計需要適當改變，也可以通過把配管中的一部分擴大形成儲藏單元，構成儲液箱。接下來，利用圖7來說明儲液箱103的另一實施形態。圖7(a)是儲液箱103(b) 的立體圖。圖7(b)是儲液箱103(b)的剖面圖。圖7的儲液箱103 (b)具有由外壁71圍成的用于儲存氣體或液體的儲藏單元72， 儲藏單元72包含，用于導入液體的導入口 109、用于導出臭氧液體等液體的導出口 110、和用于導出氣體或液體的導出口 111。另外，儲藏單元72與導入口 109相連通，其由包含內水筒74和外水筒75的二重管構造形成，其中，內水筒74由內壁73形成，可以用來儲存液體的外水筒75由外壁71與內壁73的之間形成。導出口 111設置在，對重力方向而言比由內壁73形成的壁高的位置，導出口 110設置在對重力方向而言比由內壁73形成的壁低的位置。這里，為了使導出口 111能夠高效地導出氣體，最好將其設置在儲藏單元72的頂部附近；為了使導出口 HO能夠高效地導出液體，最好將其設置在儲藏單元72的底部附近。從導入口 109被導入的液體，儲存在儲藏單元72的內水筒74內，結果，被儲存的液體的水位超過內壁73的高度而溢出，儲存在外水筒75中。然后，外水筒75內儲存的液體通過導出口 110被導出。因此，儲液箱103(b)在臭氧液體生成模式時，儲藏單元72內的下部儲存液體，上部儲存氣體。其結果，儲液箱103(b)能夠從導入口 109導入液體，并從導出口 111導出氣體。而且，由于儲液箱103(b)內，從導入口 109被導入的液體流沖擊內壁 73被阻擋，經過一旦在內水筒74內的儲存后再通過導出口 110導出，這樣就可以更有效地進行臭氧液體中含有的臭氧氣體或其他氣體的氣液分離。另外，雖然在圖7里導出口 110設在儲液箱103(b)的底面，但只要能使外水筒75 中能夠儲存臭氧液體，位于外水筒75底面到內壁73上部之間高度的外壁71上設置導出口 110的話也是可以的。還有，圖7雖就關于由二重管構造形成的儲液箱103(b)進行了說明，但其不必一定是圓筒狀，可以是多邊形等形狀的二重構造等，只要是能夠使氣體和液體分離的構造的話，使用其它構造也是可以的。
循環通路A由軟管或導管等配管系統組成，其組成內容包括，配管a，其用于臭氧氣體發生器101的導出口 105和混合單元102的導入口 107間的連接；配管b，其用于混合單元102的導出口 108和儲液箱103的導入口 109間的連接；和配管C，其用于儲液箱103的導出口 111和臭氧氣體發生器101的導入口 104間的連接。循環通路A可以使氣體或液體在臭氧液體生成器100內循環，使氣體或液體在臭氧氣體發生器101、混合單元102、儲液箱103之間的導入或導出成為可能。因此，通過在臭氧液體生成器100內使液體循環的方法，使得對包含臭氧氣體發生器101、儲液箱103、循環通路A等的臭氧液體生成器100的清洗的進行成為可能。另外，通過讓儲液箱103內長時間被儲存的沉積的水一定時間通過循環通路A循環，也可以防止細菌的發生。配管c具有于通路中途開設的開設口 112，與用于控制上述臭氧液體生成器的內部和外部之間氣體或液體流動的流動控制裝置相連接。該流動控制裝置由，設有可以控制配管內流動的氣體或液體的流動量的第一控制單元113的配管d構成。配管d的一端，與配管c通路中途開設的開設口 112相連通并連接，另一端由與大氣連通的外部口 114構成。 因此，通過利用第一控制單元113控制配管d內流動的氣體或液體的流動量，使得能夠在外部口 114和大氣之間對氣體或液體的流動進行控制。另外，配管d還可以設有具有臭氧氣體還原功能的臭氧過濾裝置115。配管d上設有的臭氧過濾裝置115由于可以在還原臭氧氣體后將其從外部口 114向大氣中導出，因此能夠從外部口 114安全地將氣體向大氣中開放。這里的臭氧過濾裝置115，可以是將臭氧分解觸媒附著在格子狀構成的紙或鋁上的，等一般的臭氧過濾裝置。再有，流動控制單元只要是能夠控制臭氧液體生成器100內部和外部之間氣體或液體流動的裝置即可，也可使用開設口 112不經過配管d，直接設置第一控制單元113的構成等其他的構成。另外，外部口 114只要是能夠將氣體導入及導出的構成即可，與儲存有氧氣或空氣的鋼瓶等連接的構成也是可以的。關于配管C，儲液箱103的導出口 111與開設口 112之間設有第二控制單元116， 儲液箱103的導出口 111和開設口 112之間的配管c可以用來控制流動的氣體或液體的流量。這里，第一控制單元113及第二控制單元116由閥等構成，能夠控制配管內流動的氣體或液體的流動量。而且，第一控制單元113及第二控制單元116，作為可以電子控制的電子閥，與可以控制開關控制時序的控制器117相連接，進行電子控制的構成也是可以的。實施例I的運作說明。基于圖I至圖8來說明與實施例I相關的臭氧液體生成器的運作。圖8是與本發明相關的臭氧液體生成器的各模式下的時序圖模式示例。這里，各控制單元的控制狀態表示了各控制單元的開閉狀態，開狀態表示控制單元流動的流體的流動量處于較高的狀態， 閉狀態表示控制單元流動的流體的流動量處于停止的狀態。臭氧氣體發生器的生成狀態， 表示臭氧氣體發生器的臭氧氣體的生成狀態，ON狀態表示生成臭氧氣體的狀態，OFF狀態表示停止生成臭氧氣體的狀態。時間t0 tl為臭氧液體生成模式、時間tl t4為臭氧氣體發生器清洗模式、時間t4 t5為臭氧氣體發生器干燥模式的時序圖，各模式的切換不僅限于圖8所示的模式
9的順序，而且也沒有必要包含全部模式。再有，各模式的切換可以用控制器，通過使用事先編程的時序或感應器來對控制單元進行控制，或者也可以通過對控制單元進行手動切換。首先就臭氧液體生成模式進行說明。臭氧液體生成模式是指，把由臭氧液體生成器生成的使臭氧液體導出到臭氧液體生成器外部的模式。如時序8的to tl所示， 臭氧氣體發生器101為ON狀態，第一控制單元113為閉狀態，第二控制單元為開狀態，從混合單元的導入口 106導入水等液體。從混合單元102的導入口 106被導入的水等液體，通過配管b，被導入到儲液箱 103并被儲存。因此，儲液箱103內儲存的一部分空氣等氣體被導入的液體擠出似的從儲液箱103的導出口 110被導出。結果，儲液箱103中儲存的液體的水位變高，當超過儲液箱 103的導出口 110位置的高度時，導出口 110被液體所堵塞。再有，因為第一控制單元113 處在閉狀態，臭氧液體生成器100內的氣體，被封閉在由儲液箱103、配管a、配管c的空間里，處于密封狀態。這里的密封狀態，不是指在物理上被密封的狀態，而是指氣體處在被液體封閉的狀態。被封閉的空氣等氣體，隨著水流流動，被導入臭氧氣體發生器101，由臭氧氣體發生器101被生成為臭氧氣體。之后，臭氧氣體經過配管a，被從混合單元102的導入口 107 導入，與從另一個導入口 106被導入的水等液體混合，生成臭氧液體。生成的臭氧液體，經過配管b，被導出到儲液箱103，并被氣液分離。這里的臭氧液體，因為包含溶有臭氧氣體的臭氧溶液和以臭氧氣泡形式混于其中的臭氧氣泡液，所以在儲液箱103內，其被分離為包含臭氧氣體或空氣等的氣體，和包含臭氧溶液的液體。被分離的包含臭氧氣體或空氣等的氣體，回到原本被封閉的空間里再次進行循環。因此，儲液箱103的氣體由如下通路進行循環。儲液箱103—配管c—臭氧氣體發生器101 —配管a —混合單元102 —配管b —儲液箱103 —配管c —臭氧氣體發生器
101—混合單元102 —……。其結果是，因為臭氧氣體發生器101以包含未被完全溶解的被氣液分離的臭氧氣體為原材料來生成臭氧氣體的緣故，所以其能夠產生更高濃度的臭氧液體。這里，就與本發明相關的臭氧液體生成器生成高濃度臭氧水的工作原理，使用以下模型來進行說明以2L/min的空氣為原材料，利用生成濃度為500ppm程度臭氧氣體的臭氧氣體發生器和將水與臭氧氣體混合的混合單元、生成溶有O. 4mg/L程度的臭氧氣體的臭氧水。臭氧水濃度O. 4mg/L是指，在IL水中溶有O. 4mg的臭氧氣體的狀態，即IL水中溶有O. 18ml程度體積的臭氧氣體。因此，在2L的空氣中溶有90ppm的臭氧氣體。計算公式如下。將臭氧水濃度O. 4mg/L的單位變換為mol/L，得到8. 33X l(T6mol/ L0 (O. 4mg/L+1000mg/g + 48g/mol = 8. 33X l(T6mol/L)因為 Imol 的體積為 22. 4L，所以有 O. 18ml 的臭氧氣體溶于 IL 水中。(8. 33 X l(T6mol/LX 22. 4L/mol = O. 18ml/L)水中溶解的 O. 18ml的臭氧氣體濃度，以2L/min體積計算，結果為90ppm。(O. 18ml+ 2000ml = 90 X ICT6 =90ppm)也就是說，因為在臭氧氣體發生器內，以空氣為原材料生成的臭氧氣體的臭氧氣體濃度500ppm大于溶于水而減少的臭氧氣體濃度90ppm,所以每次氣體經過循環臭氧氣體的濃度都會增加。因此，從循環開始起經過一定時間，被導入到臭氧氣體發生器的氣體的臭氧濃度上升，臭氧氣體發生器產生的臭氧氣體的臭氧濃度可以增加到臭氧氣體發生器發生能力的限界。利用這個原理，把高濃度的臭氧氣體導入到混合單元，結果使得高濃度臭氧液體的生成成為可能。再有，循環通路A內，受水壓的影響，被封閉的空間的空氣被壓縮，處于加壓狀態。因此，混合單元能夠導入高密度的氣體，使得飛躍性的高濃度臭氧液體的生成成為可能。另外，根據上述模型的計算，溶于水的臭氧氣體的溶解量為100L水溶解18ml程度，對臭氧液體生成器內循環的氣體的增減沒有很大影響。再有，在只使用臭氧液體生成模式時，由于不使用第二控制單元116，臭氧液體生成器100內可以不設置第二控制單元116。接下來說明臭氧氣體發生器清洗模式。臭氧氣體發生器清洗模式是指，通過循環通路A向臭氧氣體發生器導入水等液體，清洗臭氧氣體發生器的模式。如圖8的時序圖所示，其包括與臭氧液體生成模式相同的第一控制狀態(tl t2)、第二控制狀態(t2 t3)、 和第三控制狀態(t3 t4)。而且，從臭氧液體生成模式中切換到第二控制狀態，然后再切換到第三控制狀態，也能夠對臭氧氣體發生器進行清洗。第一控制狀態(tl t2)和臭氧液體生成模式相同，臭氧氣體發生器101處于ON 狀態、第一控制單元113處于閉狀態、第二控制單元116處于開狀態，向混合單元的導入口 106導入水等液體。經過一定時間后的臭氧液體生成器100，安定于臭氧氣體或空氣等氣體通過循環通路A循環，臭氧液體從儲液箱的導出口 110導出的狀態。詳細過程因與臭氧液體生成模式的說明相同，這里省略說明。臭氧液體生成器100的液體或氣體的流動安定于第一控制狀態后，切換到第二控制狀態。對于這里的切換時機，可以事先程序設計好臭氧液體生成器的液體或氣體流動的安定時間，在經過了這個控制時間后進行控制。再有，也可以在儲液箱103內設置可以感知儲液量的感應器，在儲液量安定于一定的水位時；或者設置可以感知從儲液箱103導出的液體水量的流量感應器，在導出的流量安定于一定值時，進行切換控制。再有，也可以在儲液箱103或者循環通路A的配管等處設置壓力計，在測得的壓力安定時進行切換控制。在第二控制狀態(t2 t3)，臭氧氣體發生器處在OFF狀態，第一控制單元113處于開狀態，第二控制單元116處于開狀態，繼續向混合單元102的導入口 106導入水等液體。被導入到混合單元102的液體，經過配管b被導入到儲液箱103，從儲液箱103的導出口 110被導出。一方面，由于第一控制單元113切換到開狀態，與大氣連通的外部口 114 為大氣解放壓的緣故，在循環通路A內循環的氣體導出到氣壓較低的外部口 114。因此，儲液箱103內儲存的氣體的體積減少，由于儲液箱103內氣壓變低的緣故，儲存于儲液箱103 內的液體的水位漸漸升高。結果，儲液箱103的液體的水位變高，當超過一定的儲液量時， 切換到第三控制狀態。這里所說的儲液箱103的一定的儲液量是指，儲液箱103的液體的水位與設在儲液箱103內的導出口 111有相同高度或者更高時的儲液量。例如，儲液箱103的導出口 111 被所儲存的液體堵塞時，或者配管c內有液體流動時，或者由配管d的外部口 114導出液體時，切換到第三控制狀態都是可以的。
這里的切換時機，可以是事先程序設計好儲液箱103內儲存的液體超過了一定儲液量的時間，在經過了這個控制時間時進行控制。再有，也可以在儲液箱103內設置可以感知被儲存液體的儲液量的水位的感應器，當儲液量超過一定水位時進行控制；也可以在循環通路A的配管上設置可以感知液體流動的感應器，當感知到液體時進行控制。再有，在儲液箱103或循環通路A的配管等處設置壓力計，根據測定的壓力進行切換控制。在圖8所示的時序圖的第三控制狀態(t3 t4)，臭氧氣體發生器處于OFF狀態， 第一控制單元113處于閉狀態，第二控制單元116處于開狀態，繼續向混合單元102導入水等液體。被導入混合單元102的液體，繼續從儲液箱103的導出口 110被導出。另一方面， 由于第一控制單元113切換到閉狀態，配管a和配管c再次處于被封閉的狀態的緣故，配管 c或儲液箱103等的氣體或液體被混合單元102吸引。因此，臭氧液體生成器100內的氣體或液體通過循環通路A循環。其結果是，臭氧液體生成器100內部循環的液體使得，對附著在設在循環通路A上的臭氧氣體發生器101 的電極表面的氮氧化物等堆積物、或對附著于循環通路A的污垢的清洗成為可能。而且，在只使用臭氧氣體發生器清洗模式的情況下，由于不使用第二控制單元116，所以在臭氧液體生成器100內不設置第二控制單元116的構成也是可以的。接著就臭氧氣體發生器干燥模式進行說明。臭氧氣體發生器干燥模式是指，對附著于臭氧液體生成器的水分或水蒸氣進行干燥的模式，特別是指對附著在臭氧氣體發生器的電極上的液體進行干燥的模式。如圖8的時序圖的t4 t5期間所示，臭氧氣體發生器處于OFF狀態，第一控制單元113處于開狀態，第二控制單元116處于閉狀態，向混合單元102的導入口 106導入水等液體。被導入混合單元102的液體，經過配管b被導入到儲液箱103，從儲液箱103的導出口 110被導出。另一方面，由于第一控制單元113處于開狀態，空氣等氣體被從配管d的外部口 114向混合單元102導入口 107吸引。這時，因氣體經過配管在臭氧氣體發生器101 內的流動，對臭氧氣體發生器及配管進行干燥。特別是可以對附著在臭氧氣體發生器101 電極表面的水蒸氣進行干燥。再有，被導入到混合單元102的導入口 107的氣體，與被導入到混合單元102的導入口 106的水等液體混合后，從儲液箱103的導出口 110被導出。另外，臭氧氣體發生器干燥模式，不僅可以在臭氧氣體發生器的清洗模式后，也可以在臭氧液體生成模式后進行。作為公知，一般的臭氧氣體發生器，與以濕度高的空氣作為材料生成臭氧氣體相比，以濕度低的空氣作為材料生成臭氧氣體的話可以生成更高濃度的臭氧氣體。這是因為，電極表面附著水蒸氣，導致與電極表面接觸的氧氣量減少；或者因空氣中包含的水蒸氣導致相對的氧氣量減少等原因，造成臭氧氣體發生效率低下。因此，臭氧氣體發生器干燥模式抑制臭氧液體生成器內部的氣體的濕度，對于提高臭氧氣體發生效率是有效的。根據上述說明，本發明能夠對臭氧液體生成器，特別是對臭氧氣體發生器的電極部堆積的氮氧化物進行清洗和干燥，使臭氧氣體發生器的自我再生成為可能。實驗結果。接下來利用圖9的實驗結果的說明圖，來說明與本發明相關的臭氧液體生成器的清洗運作相關的清洗實驗。實驗是在圖I的構成上，使用發生100mg/h臭氧氣體的臭氧氣體發生器101，并向混合單元102導入2. 5L/min的水，在經過了 20小時的臭氧液體的生成后進行的。臭氧氣體濃度表示由臭氧氣體發生器發生的臭氧氣體的濃度，臭氧液體濃度是對從混合單元被導出的液體的臭氧濃度的測試值。“無清洗”表示在上述實驗條件下，經過20 小時臭氧液體生成模式后的臭氧氣體濃度和臭氧液體濃度的推移。“有清洗”表示在上述實驗條件下，經過20小時的臭氧液體生成模式后，在臭氧氣體發生器清洗模式中讓水循環2 分鐘進行清洗、在臭氧氣體發生器干燥模式中干燥5分鐘后的臭氧液體濃度和臭氧氣體濃度的推移。實驗的結果，對于圖9中的全部實驗條件，“有清洗”所表示的結果相比“無清洗” 所表示的結果，臭氧氣體濃度和臭氧液體濃度都得到了高的結果。其原因在于，由于堆積于臭氧氣體發生器的電極表面的氮氧化物和水蒸氣被水除去，使得臭氧氣體發生器的臭氧氣體發生能力得到了恢復。因此，利用與本發明相關的臭氧液體生成器，可以恢復臭氧氣體發生能力，使得長時間安定濃度的臭氧液體的生成成為可能。實施例2。圖10是具有與本發明相關的臭氧液體生成器的凈水器的概略圖。凈水器200包括，用于生成臭氧液體的臭氧液體生成器100、用于過濾水等液體的過濾單元201 (和形成讓水等液體流動的通路的配管)，并具有臭氧液體生成通路B，其把自來水等液體導入臭氧液體生成器100生成臭氧液體，和凈水通路C，其把自來水等液體導入過濾單元201生成凈水。臭氧液體生成器100能夠以通過配管被導入的水等液體為材料，導出臭氧液體。 而且，由于臭氧液體生成器100與實施例I的構成相同，圖上同樣的部分附加相同的符號， 這里省略詳細說明。過濾單元201,由UF膜(Ultrafiltration Membrane)過濾器等能夠用來除去粒子的過濾器形成，能夠將經過配管被導入的水等液體過濾并導出。臭氧液體生成通路B由，用于導入液體的配管e和包含臭氧液體生成器100的配管f構成，凈水通路C由配管e和配管g構成。配管e包含令其分歧為配管f和配管g的分歧點202，其被臭氧液體生成通路B和凈水通路C這兩個通路共有。配管f包含控制單元 203，配管g包含控制單元204，其都能夠控制各自配管內流動的液體的流動量。因此，凈水器200可以在，生成臭氧液體的臭氧液體生成通路B和生成凈水的凈水通路C間切換。而且，控制單元203、204可以是由電子閥構成，其與控制器205連接，進行電子的控制。再有，令控制器205與臭氧液體生成器100的控制器117共有，只用一個控制器對各個控制單元進行控制的構成也是可以的。再有，在配管e上，在分歧點202前，設置預過濾器或活性炭過濾器等的過濾單元 206也是可以的。使用上述構成，就沒有必要在兩個通路上設置過濾器，能夠更有效率地凈水。實施例2的運作說明。利用圖10來說明與實施例2相關的凈水器200的運作。凈水器200具有臭氧液體生成器模式和凈水模式。
臭氧液體生成器模式下，向臭氧液體生成器100導入水等液體，能夠進行臭氧液體的生成、臭氧氣體發生器的清洗、或臭氧氣體發生器的干燥；控制單元203處于開狀態， 控制單元204處于閉狀態，從配管e導入液體。被導入的液體，通過臭氧液體生成通路B的配管e及配管f被導入到臭氧液體生成器100內，又通過配管f被導出。由于與實施例I的臭氧液體生成器100的運作說明相同，這里省略對臭氧液體生成器的運作的說明。接下來就凈水模式進行說明。凈水模式下，能夠向過濾單元導入水等液體，并將其凈水后導出；控制單元203處于閉狀態，控制單元204處于開狀態，從配管e導入液體。被導入的液體，通過凈水通路C的配管e及配管g被導入到過濾單元201，在被過濾單元201 過濾后，又通過配管g被導出。本發明不僅限于上述各實施例，在權力要求所表示的范圍內可以有各種變更，根據不同實施形態中各個被開示的技術手段的適當組合得到的實施例，也被包含在本發明的技術范圍內。
權利要求
1.一種臭氧液體生成器，包含用于產生臭氧氣體的臭氧氣體發生器、用于混合上述臭氧氣體和液體的混合單元和用于儲存液體的儲液箱，其特征在于，具有可使在上述臭氧氣體發生器內循環液體的循環通路。
2.如權利要求I所述的臭氧液體生成器，其特征在于，在上述臭氧液體生成器的內部和外部之間設有能夠控制氣體流動的流動控制裝置。
3.如權利要求2所述的臭氧液體生成器，其特征在于，上述儲液箱有導入液體的導入口、導出液體的第一導出口、和與第一導出口相比對重力方向而言處于相對高位置的第二導出口，并且上述第二導出口與上述循環通路相連接。
4.如權利要求2所述的臭氧液體生成器，其特征在于，上述循環通路，在上述儲液箱和上述流動控制裝置之間的通路內設有控制氣體或液體流動的控制裝置。
5.如權利要求I至4其中任意一項所述的臭氧液體生成器，其特征在于，上述混合單元包括導入通路，其用于導入液體；連通通路，其與導入通路相連，與導入通路相比有比較小的口徑；導出通路，其與連通通路相連，與連通通路相比有比較大的口徑；上述混合單元，通過可以向連通通路導入氣體的配管，與上述臭氧氣體發生器相連接。
6.如權利要求I至5其中任意一項所述的臭氧液體生成器，其特征在于，上述循環通路設有壓送單元。
7.包含如權利要求I至6其中任意一項所述的臭氧液體生成器的凈水器。
8.包含如權利要求I至6其中任意一項所述的臭氧液體生成器，和用于過濾液體的過濾裝置的凈水器，其可以在把液體導入上述臭氧液體生成器生成臭氧液體的臭氧液體生成通路，和把液體導入過濾裝置過濾后導出的凈水通路之間進行切換。
9.一種臭氧液體生成器的清洗方法，其涉及的是，包含用于產生臭氧氣體的臭氧氣體發生器、用于將上述臭氧氣體和液體混合的混合單元、 用于儲存液體的儲液箱、和與上述臭氧氣體發生器相連接的循環通路的臭氧液體生成器的清洗方法，其特征在于，通過在上述循環通路內使液體循環，來清洗上述臭氧氣體發生器。
10.一種臭氧液體生成器的清洗方法，其涉及的是，包含用于產生臭氧氣體的臭氧氣體發生器、用于將上述臭氧氣體和液體混合的混合單元、 用于儲存液體的儲液箱、和與上述臭氧氣體發生器相連接的循環通路的臭氧液體生成器的清洗方法，其包含如下三個步驟，第一步，向上述混合單元導入液體，使上述循環通路由于液體而處于密閉狀態、第二步，在第一步之后從上述循環通路，向上述臭氧液體生成器的外部導出氣體、第三步，在第二步之后使上述循環通路處于密閉狀態，在上述臭氧氣體發生器內通過上述循環通路使液體循環。
全文摘要
本發明公開了一種臭氧液體生成器、凈水器，以及其清洗方法。其通過對臭氧氣體發生器進行清洗或干燥，使得臭氧液體生成器能夠長時間維持或者恢復高濃度的臭氧生成效率。其特征在于對于包含產生臭氧氣體的臭氧氣體發生器(101)、混合上述臭氧氣體和液體的混合單元(102)、儲存液體的儲液箱(103)的臭氧液體生成器，其具有可使液體循環的循環通路(A)，使得對臭氧氣體發生器的清洗成為可能。
文檔編號B01F15/04GK102600742SQ20111026103
公開日2012年7月25日 申請日期2011年9月5日 優先權日2011年1月21日
發明者吉田陽, 尾崎正昭, 渡邊圭一郎, 高橋理 申請人:夏普株式會社