[0001] 本发明涉及臭氧水溶解的技术领域，特别涉及一种臭氧水制备装置。

[0002] 臭氧(O3)是一种具有强氧化性的气体，常被用来作为杀菌剂。臭氧是氧气(O2)的一种同素异形体，常温下为一种不稳定的淡紫色气体，具有刺激性腥味。其具有极强的氧化能力，在水中的氧化还原电位为2.107 V，仅次于氟(2.187 V)，高于氯(1.136 V)和二氧化氯(1.15 V)。通过臭氧可以通过破坏细菌、病毒等微生物的细胞壁和细胞膜，影响其正常生理功能，进而达到杀菌的效果。

[0003] 目前臭氧广泛应用于去除水中的有机物、无机物、色度、浊度等污染物，净化水质，氧化分解空气中的有害气体和异味，净化空气，杀灭食品中的细菌、病毒和霉菌，延长食品的保质期，抑制霉菌生长、防止腐烂，具有防止老化的保鲜作用。还可以用于医院、实验室、制药等领域的杀菌消毒，臭氧处理医院污水时，可以在几分钟之内将病毒全部杀死，比等量的氯气快200～3000倍。臭氧杀菌速度快，效果明显，臭氧可以杀灭多种类型的微生物，包括细菌、病毒、真菌等，在水中分解后会重新变成氧气，不会留下有害残留物，由于其作用机制与传统抗生素不同，微生物不易对其产生耐药性。臭氧作为一种高效的杀菌剂，在多个领域都有着广泛的应用前景。通过合理控制臭氧的浓度和接触时间，可以有效地利用其强大的杀菌能力，同时也要注意其对人体和设备可能产生的负面影响。

[0004] 相较于单纯的臭氧杀菌，将臭氧溶于水中制备臭氧水能够提供更好的杀菌效果，臭氧水中的臭氧分子可以直接与水中的微生物接触，氧化破坏其细胞壁和细胞膜，从而达到杀菌的效果。相较于臭氧直接杀菌，水中的臭氧可以直接与微生物细胞接触，而空气中的臭氧则需要先溶解于微生物表面的水分才能发挥作用。

[0005] 但是，臭氧水的浓度过高或过低都会带来一些不利的影响，高浓度的臭氧水挥发性较强，会对人体造成损伤，且高浓度的臭氧水腐蚀性强，容易损坏容器和设备，高浓度的臭氧水需要更多的原料（氧气或空气）和能源消耗，增加了生产成本，过高的浓度也会导致设备维护和更换的成本增加。因此，臭氧水的使用需要根据具体的应用场景和目标来确定合适的浓度范围。

[0006] 目前臭氧水制备都是直接将臭氧发生器制备的臭氧简单的通入水中，使臭氧自然溶水，没办法准确控制制备的臭氧水浓度。

[0024] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。

[0025] 实施例1：如图1所示，本发明提供一种臭氧水制备装置，包括臭氧发生装置1、恒压罐2、臭氧水制备罐4和供水装置3，臭氧发生器用于产生臭氧气体，恒压罐2存储并维持臭氧气体的压力稳定，臭氧水制备罐4完成臭氧与水的混合，供水装置3向臭氧水制备罐4提供水源。

[0026] 如图4和5所示，臭氧水制备罐4包括罐体，罐体上端设置设置有进气控制阀46和压力控制阀47，罐体内部设置有动活塞板401，通过动活塞板401将罐体分为上下两部分臭氧腔403和混合腔404，臭氧腔403和混合腔404之间设置有连通管45，连通管45上设置有止回阀48和连通控制阀49。

[0027] 进气控制阀46连通恒压罐2，通过进气控制阀46控制臭氧进入臭氧水制备罐4，臭氧推动罐体中的动活塞板401向下移动，从而罐体中冲入定量的臭氧气体。

[0028] 如图2所示，臭氧水制备罐4的罐体内设置有多条竖向的导向槽402，动活塞板401的外檐设置有对应突出的导向块，导向块密封卡套在导向槽402中，从而动活塞板401沿导向槽402竖直上下移动。

[0029] 罐体下端设置有进水口41出水口42，进水口41连接供水装置3，进水口41安装有进水控制阀43，出水口42安装有出水控制阀44，罐体中冲入臭氧后，进气控制阀46关闭，进水控制阀43打开，出水控制阀44关闭，连通控制阀49打开，通过供水装置3向罐体中通入水，通过水压推动动活塞板401向上移动，从而将臭氧通过连通管45与水进行混合溶解。

[0030] 通过压力控制阀47控制罐体上部的压力，水推动动活塞板401移动时，臭氧通过连通管45与水混合，同时罐体上部压力变大，当压力超过压力控制阀47设定的极限压力时，压力控制阀47打开，多余的臭氧通过压力控制阀47回流到恒压罐2中。

[0031] 所述压力控制阀47有多种结构形式，例如压力锅上的泄压阀等，通过在泄压口上设置相应的配重，通过配重控制罐体中的压力，当压力超过配重时，臭氧顶开配重释放压力，将臭氧排出到恒压罐2中，实现臭氧的循环使用，降低生产成本，提高臭氧利用率。同时避免臭氧排放造成的空气污染，提高生产安全性。

[0032] 具体的，本发明提供一种如图3所示的压力控制阀47，所述压力控制阀47内部设置有腔体，在腔体中设置有封堵块471、弹簧472和挡片473，其中封堵块471堵在腔体的下口上，挡片473位于腔体的上口，挡片473中间设置有通孔，封堵块471的外径小于腔体的内径，下口的直径小于封堵块471的外径，从而封堵块471能够完全封闭下口，在封堵块471和挡片473之间安装有弹簧472，通过弹簧472将封堵块471顶压在下口上，当罐体中的压力大于弹簧472的推力时，罐体通过压力控制阀47向恒压罐2中泄压。

[0033] 通过设置不同弹簧472提供不同的弹力，使用时根据需要控制罐体中臭氧压力。

[0034] 上部臭氧排出后，进气控制阀46打开，出水控制阀44打开，进水控制阀43关闭，连通控制阀49关闭，恒压罐2中的臭氧通过压力进入臭氧水制备罐4的上部，通过臭氧提供压力推动动活塞板401将制备的臭氧水排出罐体，从而完成相应浓度臭氧水的制备。

[0035] 所述进气控制阀46、进水控制阀43、出水控制阀44和连通控制阀49均为电磁阀。

[0036] 如图6所示，具体工作过程，臭氧注入阶段：打开进气控制阀46，臭氧从恒压罐2流入臭氧水制备罐4，臭氧推动动活塞板401向下移动，定量的臭氧被引入罐体。

[0037] 水注入与混合阶段：关闭进气控制阀46，打开进水控制阀43和连通控制阀49，关闭出水控制阀44，水通过供水装置3进入罐体，水压推动动活塞板401向上移动，臭氧通过连通管45与水混合溶解。

[0038] 压力调节与臭气回流阶段：压力控制阀47监测罐体上部的压力，当压力超过设定值时，压力控制阀47开启，多余臭氧回流至恒压罐2。

[0039] 臭氧水排放阶段：关闭进水控制阀43和连通控制阀49，打开出水控制阀44，恒压罐2中的臭氧再次通过压力推动动活塞板401，将已混合好的臭氧水从出水口42排出。

[0040] 在本发明中，臭氧水的制备完全处在密封的臭氧水制备罐4，臭氧水制备罐4腔体的容积固定，并且通过压力控制阀47调节臭氧的压力恒定，从而每次通入的臭氧和水的量固定，能够更好的控制臭氧水制备的浓度。多余未溶解的臭氧通过压力控制阀47输回恒压罐2中，避免臭氧开放排的浪费，提高臭氧利用率，降低臭氧水制备的生产成本；臭氧密封处理，避免对环境造成污染，防止工作人员直接吸入或长时间接触，确保臭氧水的使用安全。

[0041] 实施例2：不同的使用用途对臭氧水的浓度有不同的需要，本发明提供的臭氧水制备罐4容积有限，臭氧制备的浓度相对恒定，为了能够提供不同浓度的臭氧水，本实施中的臭氧水制备装置使用多个臭氧水制备罐4串联，串联的臭氧水制备罐4之间只需要使用一个进水控制阀43或出水控制阀44，串联的臭氧水制备罐4前后分别设置进水控制阀43和出水控制阀44。

[0042] 如图1所示，采用三个臭氧水制备罐4串联，制备臭氧水时，进水控制阀43和出水控制阀44打开，通过进气控制阀46向臭氧水制备罐4充入臭氧；三个臭氧水制备罐4按进出水顺序分为第一罐体、第二罐体和第三罐体。

[0043] 充入臭氧后，第一和第二罐体之间的控制阀关闭，第一罐体与供水装置3之间的控制阀和第一罐体的连通控制阀49打开，供水装置3向第一罐体中供水，通过水压推动动活塞板401上移，臭氧通过连通管45与水结合溶解，形成浓度恒定的初级臭氧水。

[0044] 连通管45上的止回阀48用于方式供水过程中，水从连通管45向罐体上部流动。

[0045] 第一罐体臭氧排空后，关闭第一罐体与供水装置3之间的控制阀，打开第一和第二罐体之间的控制阀和第二罐体的连通控制阀49，向第一罐体中充入臭氧，通过气压推动动活塞板401将初级臭氧水输送到第二罐体中，第二罐体上部的臭氧通过连通管45与初级臭氧水溶合，定量增加臭氧水的浓度。

[0046] 第三罐体和第二罐体之间的操作同上，再次定量增加臭氧水的浓度后，排出目标浓度臭氧水。

[0047] 进一步为了能够连贯的提供臭氧水，所述臭氧水制备装置设置有多组串联的臭氧水制备罐4组，通过交替供水制备实现臭氧水的连续供应。

[0048] 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。