專利名稱：一種帶螺旋形氣道加熱器的臭氧消毒凈化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種消毒凈化裝置，一種帶螺旋形氣體通道加熱器的臭氧消毒凈 化裝置，是一種具有多項功能的臭氧應用裝置，廣泛用于室內外消毒，除異味及空氣清新等 場所，在食品消毒及食品儲藏庫消毒、養殖場消毒、物體表面及餐具消毒中，在城市垃圾站、 屠宰場所及帶有特殊異味的場所的消毒除異味處理中，在封閉式室內空間空氣消毒凈化 中，其應用越來越受到人們的重視。
技術背景改善人類生存環境，提高人們健康水平，創建環境友好型，資源節約型“兩型”社 會，既是當務之急，又是百年大計。實現消毒殺菌方法很多，如利用過氧乙酸、氯氣、高錳酸鉀、甲醛、二氧化硫等化學 消毒殺菌方法，利用紫外線消毒殺菌，利用電暈法獲得臭氧消毒殺菌法等，在消毒殺菌中雖 然都有效果，但都存在一定缺陷，或者消毒殺菌效果差，或者需要時間長，或者成本高，但一 般共同缺陷是再度污染環境……；同時對于封閉式大范圍的中央空調間消毒殺菌，清新空 氣，對于垃圾站(場)的除異味處理，上述方法一般都無能為力。為解決上述問題，人們經過創新已推出利用PEM技術生產的各種空氣消毒凈化 機、空調通風系統消毒設備等，已經取得了一定的效果。但是此類消毒凈化設備使用中存在 以下缺陷采用的分解O3加熱器一般為直筒式加熱器，由鋁質(銅質)加熱筒和電加熱體 組成，電加熱體置于加熱筒內，臭氧發生器產生的03、O2混合氣體經過加熱筒的時間極短， 因而要求加熱筒的溫度較高，O3分解后的濃度也不易控制，容易出現O3濃度超高或濃度不 足，使設置的消毒殺菌功能受到影響，甚至危及人們健康，另外O3對鋁(銅)質加熱器腐蝕 嚴重，縮短其使用壽命。其次，03、O2混合氣通過的氣體三通閥一般為市場直接采購的銅質 部件，耐O3的腐蝕能力很差，03、O2混合氣體壓力很小，換向時閥門打不開，無法換向，影響 設備可靠性。本實用新型征對上述缺陷，設計用鎳鉻不銹鋼材質制造的帶螺旋形氣道加熱器的
臭氧消毒及空氣凈化裝置。
發明內容本實用新型的目的在于提供一種利用PEM技術的臭氧消毒及空氣凈化裝置，以解 決目前市場上同類產品的缺陷，使產品功能指標和技術安全指標更加受控，產品功能更加 可靠，使用更加安全。解決消毒殺菌有多種方法，綜合考慮用PEM電解法臭氧發生器制造臭氧消毒殺菌 是目前國內外較為先進的方法；利用這種方法以及對O3加熱進行不同程度的分解，得到不 同濃度的O3混合氣體，能消毒殺菌、凈化和清新空氣。本實用新型以純凈水為原料，利用PME電解法臭氧發生器對純凈水進行電解，在 低電壓高密度電流狀態下使H2O進行陽離子交換和質子交換分離產生臭氧，一般情況下，O3占20%以上，然后再根據消毒殺菌除異味凈化清新空氣的不同功能要求，科學設計加熱器， 對O3進行加熱分解，得到不同濃度的O3混合氣體，滿足不同功能設置的要求，從而實現本實 用新型的構想。本實用新型的技術方案是以純凈水做原料，利用PEM電解法臭氧發生器，在低電 壓高密度電流狀態下使H2O進行陽離子交換和質子交換分離獲得臭氧，臭氧濃度在20%以 上，根據不同的用途，對03、02混合氣體加熱，對O3進行不同程度的分解，得到不同濃度的O3 混合氣體，滿足消毒、除異味、清新室內空氣等各種不同功能的需求。圖1是本實用新型的原理框圖。1是純凈水箱，2是PEM臭氧發生器，3是電磁驅動 三通閥，4是螺旋形氣道加熱器，5是風扇，6盛水容器中的干凈水。 純凈水箱1分大箱和小箱，盛入純凈水，PEM電解法臭氧發生器2的陽極通入小箱， 陰極通入大箱，當通入低電壓高密度電流時，純凈水(H2O)產生電解，在陽極端生成我們需 要的03、02混合氣體，在一般情況下，O3含量在20%以上。產生的03、02混合氣體，一般直通 電磁驅動三通閥3，通過出氣管16后進入螺旋形氣道加熱器4，根據本裝置的功能設置，螺 旋形氣道加熱器加熱溫度設置三大檔，對O3進行不同程度的分解。第一大檔為強力消毒殺 菌檔，不加熱，03、O2混合氣體經過螺旋形氣道加熱器時，無須加熱，直接由風扇5吹出進行 強力消毒殺菌；第二檔為除異味消毒檔，本檔又設置強檔、中檔、弱擋，強檔加熱溫度最低， 中檔稍高，弱檔較高，其加熱分解后O3含量分別為10%、7%和4% ；第三檔為凈化清新檔， 比第二檔加熱溫度高，凈化清新檔也設置強、中、弱三檔，其加熱溫度逐檔提高，O3濃度分別 為2%、1%、0。經過螺旋形氣道加熱器4加熱分解產生的03、02混合氣體，經過風扇5吹散 出去，實現設置的功能。若需直接利用O3制取消毒水進行消毒殺菌時，啟動電磁驅動三通閥 3，關閉3通往加熱器的通道16，而通過出氣管17及其管道將03、02混合氣體引入盛水容器 的干凈水6中，利用含O3的消毒水進行洗滌消毒。本實用新型中的電磁驅動三通閥3，如附圖2所示，閥芯13、閥體14和進氣管15， 出氣管16、17均用耐腐蝕的鎳鉻不銹鋼制成，閥芯13的外圓和閥體14內孔滑動配合，表面 光潔，它解決了市場上的三通氣閥存在的對O3腐蝕性差和氣體壓力小，閥門打不開，工作不 可靠的問題。本實用新型中的螺旋形氣道加熱器4，如附圖3所示，主要由加熱絲和絕緣體組成 的加熱體7，螺旋形氣道加熱管8，外殼9，進氣管11，出氣口 10，溫度傳感器12組成，螺旋形 氣道加熱管8外圓上加工梯形或矩形螺旋槽，外徑與外殼9的孔配合，其螺旋槽形成混合氣 體流通唯一通道。當混合氣體從進氣管11進入8的環形槽后，再通過8的螺旋槽和后端的 小孔從出氣口 10流出，其過程中混合氣體由加熱體7加熱，根據設置的功能，設計不同的加 熱溫度，對O3進行不同程度的分解，其溫度由溫度傳感器14探測，并由溫控系統控制。螺旋 形氣道加熱管8，外殼9，進氣管11和出氣口 10均由耐腐蝕的鎳鉻不銹鋼制成，03、02混合氣 體在氣路中封閉流動，不對加熱體7和其他零件產生腐蝕。同時混合氣體在螺旋槽氣道中 流動，與直通式加熱筒中流動所花時間比約為10 1，相應加熱時間也為10 1左右。這 樣在O3分解中加熱器4的加熱溫度比直筒式加熱器要低得多，熱量能充分利用，節約能源； 同時對分解過程中O3濃度的控制要容易得多，便于準確控制分解后O3的濃度，從而保證實 現各種設置功能的有效性，可靠性和使用的安全性。O3具有極強的消毒殺菌能力，同時也屬于有害氣體，濃度高會對人體造成傷害。O3濃度到0. 3mg/m3時人們會出現頭痛、呼吸器官麻痹；濃度到15-16mg/m3時，對人體會造成危 害。對O3濃度的控制，既屬于消毒裝置功能指標，也屬于人體安全指標，必須嚴格控制。本實用新型的有益效果是本實用新型具有一般應用PEM技術的臭氧消化凈化設 備的優點，優于化學消毒，優于紫外線消毒。消毒效果好，除農藥與殺菌效果是氯氣的1.5 倍，其速度是600 3000倍，消毒殺菌后無二次污染，無殘留問題，產生生態氧對環境大有 好處，同時成本低，使用方便。本實用新型還具有獨特的優點，就是對通過螺旋形氣道加熱 器分解的03、02混合氣體，分解時間較長，加熱溫度較低，混合氣體經過的零部件耐O3腐蝕， 更重要的是O3濃度能得到有效控制，從而保障實現設置的各種功能的有效性、可靠性和安 全性。
本實用新型有附圖3幅，圖1是本發明的原理框圖，圖2是電磁驅動三通閥3的結 構示意圖，圖3是螺旋形氣道加熱器4的結構示意圖。圖1中，1是純凈水箱，2是PEM電解法臭氧發生器，3是電磁驅動三通閥，4是帶螺 旋形氣道加熱器，5是風扇，6是盛水容器中的干凈水。圖2中，13是閥芯，14是閥體，15是進氣管，16,17均是出氣管，18是彈簧，19是電 磁觸頭。圖3中，7是加熱體，8是帶螺旋形氣道加熱管，9是外殼，10是出氣口，11是進氣 管，12是溫度傳感器。
具體實施方式
如說明書附圖1所示，本實用新型由純凈水箱1，PEM電解法臭氧發生器2，電磁驅 動三通閥3，帶螺旋形氣道加熱器4，風扇5，盛水容器中的干凈水6組成。純凈水箱1分大 箱和小箱，水位保持文丘里液面，將PEM電解法臭氧發生器2的陽極端插入純凈水小箱，陰 極端插入純凈水大箱，當通入低電壓高密度電流時，純凈水(H2O)產生電解，陽極端產生我 們需要的03、02混合氣體，一般O3占20%以上，產生的03、02混合氣體通過電磁驅動三通閥 3的進氣管15和出氣管16再進入螺旋形氣道加熱器4，經過螺旋形氣道加熱器4的03、O2 混合氣體，按照本裝置的功能設置，分為三大檔。第一大檔為強力消毒殺菌檔，混合氣體經 過螺旋形氣道加熱器4時不需加熱，直接由風扇5吹散出去進行消毒殺菌；第二大檔為除 異味消毒檔，本檔又設置強檔、中檔、弱檔共三檔，強檔加熱溫度最低，中檔較高，弱檔最高， 加熱分解后O3的含量分別為10%、7%和4% ；第三大檔為空氣凈化清新檔，其設置也分為 強、中、弱三檔，加熱溫度均比第二大檔高，這三檔之中，強檔加熱溫度較低，中檔加熱溫度 較高，弱檔加熱溫度最高，加熱分解后三檔的O3含量分別為2%、1 %和0。經過加熱分解后 的各檔含O3混合氣體，經過風扇5吹散出去，實現設置的相應功能。若需使用O3的水溶液消毒殺菌時，可打開電磁驅動三通閥3，關閉出氣管16閥門， 同時打開出氣管17閥門，臭氧發生器產出的03、02混合氣體不再通過加熱器4，直接從出氣 管17流出，并用氣管將03、O2混合氣體通入盛水容器中的干凈水6進行洗滌消毒殺菌。本實用新型中上述各種功能的實現，依靠各種功能中準確的臭氧濃度來保證，各 種臭氧濃度的控制，在03、O2混合氣體流經帶螺旋形氣道加熱器時間確定的情況下，由加熱
5溫度控制來實現。本實用新型中由于03、02混合氣體流經加熱器時間較長，能充分地進行熱 交換，所需的加熱溫度比直筒式的低的多，能準確地控制O3濃度，保證實現本裝置的各種功 能及O3使用的安全性。
權利要求一種帶螺旋形氣道加熱器的臭氧消毒凈化裝置，由純凈水箱(1)，PEM電解法臭氧發生器(2)，電磁驅動三通閥(3)，螺旋形氣道加熱器(4)，風扇(5)，盛水容器中的干凈水(6)組成，其特征在于，電磁驅動三通閥的閥芯(13)，閥體(14)，進氣管(15)，出氣管(16)和(17)均由鎳鉻不銹鋼制成，閥芯(13)外圓與閥體(14)內孔滑動配合，表面光滑，螺旋形氣道加熱器(4)由加熱體(7)，螺旋形氣道加熱管(8)，外殼(9)，出氣口(10)，進氣管(11)，溫度傳感器(12)組成。
2.根據權利要求1所述的一種帶螺旋形氣道加熱器的臭氧消毒凈化裝置的特征還在 于螺旋形氣道加熱器(4)的螺旋形氣道加熱管(8)外圓上加工梯形或矩形螺旋槽，其外圓 與外殼(9)的孔配合，其螺旋槽為03、O2混合氣體流動的唯一通道，03、O2混合氣體經過的 進氣管(11)，螺旋形氣道加熱管(8)，外殼(9)和出氣口(10)均由鎳鉻不銹鋼材質制作，加 熱體(7)安裝在螺旋形氣道加熱管(8)的中心孔內，溫度傳感器(12)安裝在外殼(9)的固 定位置并緊貼在外殼(9)的表面上，其引線外接溫度控制器。
專利摘要一種帶螺旋形氣道的臭氧消毒凈化裝置，由純凈水箱1，PEM電解法臭氧發生器2，電磁驅動三通閥3，螺旋形氣道加熱器4，風扇5，盛水容器中的干凈水6組成，用于消毒殺菌除異味和清新空氣。本實用新型以純凈水為原料，通過PEM電解法臭氧發生器2，在低電壓高密度電流下，使水分子進行陽離子交換和質子交換分離獲得臭氧O3、O2混合氣體。本實用新型利用鎳鉻不銹鋼制成的電磁驅動三通閥3進行氣體出氣換向，利用鎳鉻不銹鋼制作的螺旋形氣道加熱器4對O3氣體加熱分解，控制加熱溫度，獲得不同濃度的O3、O2混合氣體，滿足各種消毒殺菌凈化空氣需要，從而提高實現各種消毒凈化功能的可靠性和安全性。
文檔編號A61L2/20GK201701532SQ20102023935
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月28日 優先權日2010年6月28日
發明者劉松岳, 李能, 王玲 申請人:孝感市捷能特種光源照明器具有限公司