專利名稱：臭氧殺菌太陽能熱水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種將傳統(tǒng)太陽能熱水器進行改進，在熱水箱中加入臭氧發(fā)生裝置，屬
于太陽能熱水器制造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽能熱水-臭氧殺菌系統(tǒng)在熱水箱中通入臭氧，利用臭氧的殺菌消毒作用來改
善水箱中熱水的水質(zhì)，改系統(tǒng)能夠改善太陽能熱水系統(tǒng)的水質(zhì)，健康衛(wèi)生。 本發(fā)明屬于太陽能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及太陽能水箱結(jié)構(gòu)設(shè)計。 目前普通的太陽能熱水系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑中，太陽能熱水循環(huán)系統(tǒng)
常采用敞開式，熱水與空氣的接觸，水質(zhì)會發(fā)生變化，特別當在連續(xù)的陰雨天氣或是連續(xù)幾
天不使用的情況下，水一直停留在太陽能熱水系統(tǒng)中，造成熱水系統(tǒng)中存在著沉積物的附
著、設(shè)備的腐蝕以及微生物的大量滋生等問題。這些問題會引起設(shè)備及管道使用壽命降低，
熱水水質(zhì)的下降，危害人體健康。 在歐美國家的一些太陽能熱水系統(tǒng)中，太陽能熱水系統(tǒng)產(chǎn)生的熱水不是直接使用 的，而是太陽能熱水系統(tǒng)產(chǎn)生的熱水通過間壁式換熱器，加熱干凈的生活用水，這樣的方法 保證了生活用水的質(zhì)量，但是需要面積較大的換熱器，加大了設(shè)備投資，不經(jīng)濟?？梢蕴砑?殺菌裝置來對系統(tǒng)殺菌消毒。目前主要方法存在2種，(1)在供水管網(wǎng)末端連接UV消毒設(shè) 備；(2)利用03直接對生活用水進行殺菌。 利用化學(xué)殺菌劑殺菌，水質(zhì)中的殘留較大，對人身體健康不利。臭氧有較強的殺 菌，阻垢，緩蝕能力，是較好的殺菌消毒劑。本發(fā)明提出利用臭氧對太陽能熱水產(chǎn)生的熱水 消毒殺菌，達到能對太陽能產(chǎn)生的熱水直接利用的目的。 實際生產(chǎn)生活中，有不少利用臭氧進行水處理的例子。但用臭氧處理太陽能熱水
系統(tǒng)的研究卻未有見報道。將臭氧技術(shù)融入太陽能熱水系統(tǒng)具有實際意義。 —般采用循環(huán)的方法進行水處理，即使容器中的一部分水循環(huán)起來，經(jīng)過臭氧發(fā)
生器，得到臭氧水，回到容器中，與容器中的水混合，從而對容器中的水進行消毒殺菌。這種
循環(huán)水的臭氧殺菌的方法不適用于太陽能熱水系統(tǒng)，原因為(l)太能能熱水系統(tǒng)的溫度
較高，臭氧在水中的溶解能力有限，在循環(huán)水溶解的臭氧不多，而臭氧在熱水中的半衰期又
特別短，如果將臭氧混入水中，接觸的水比較少，殺菌的效果不顯著。(2)循環(huán)水臭氧殺菌的
系統(tǒng)會消耗一定量的電能來提供水循環(huán)的動力，使系統(tǒng)的運行成本增加。 相比與循環(huán)水臭氧殺菌系統(tǒng)，臭氧與熱水箱結(jié)合的系統(tǒng)有更好的經(jīng)濟型，將臭氧
氣體直接通入水箱中，水箱與臭氧除菌系統(tǒng)一體化，臭氧與水充分接觸，效果比較好，更加
適合用于太陽能熱水系統(tǒng)殺菌消毒。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種臭氧殺菌太陽能熱水裝置，將臭氧與熱水箱 一體化，對熱水洗體內(nèi)各種的水進行殺菌消毒，改善熱水的水質(zhì)。
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技術(shù)方案本發(fā)明中水箱的結(jié)構(gòu)是決定臭氧殺菌效果的重要因素，在該裝置中，太 陽能集熱器、熱水箱、水泵連接成一個循環(huán)系統(tǒng)，補給水管、供熱水管分別接在連接在熱水 箱上，臭氧尾氣處理器連接在熱水箱的上部，多孔金屬管位于熱水箱底部的中央，臭氧發(fā)生 器與多孔金屬管連接。 本發(fā)明中的水箱采用立式圓柱型結(jié)構(gòu)，臭氧發(fā)生裝置產(chǎn)生的氣體通入水箱底部， 為了提高臭氧氣體與水的接觸面積，采用表面布滿小孔的中空的金屬立柱，使臭氧氣體的 氣泡接觸水的面積增大，臭氧溶解能力加強，便于更加均勻的溶解入水中。更好的實現(xiàn)殺菌 消毒的作用。 當用戶需要熱水時，打開臭氧發(fā)生器，將臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧通入熱水箱中，對 熱水箱中的水進行殺菌消毒。同時由于臭氧的在熱水中的溶解能力有限，溶解不了的臭氧 在接近地面的大氣層中，是一種對人體有一定的傷害的污染物，因此，對未溶解的臭氧要進 行尾氣處理，在排空前加上吸收臭氧的物質(zhì)來防止臭氧對大氣產(chǎn)生污染。
有益效果本發(fā)明的有益效果是 1.該熱水系統(tǒng)采用臭氧殺菌，提高系統(tǒng)水質(zhì)，更加衛(wèi)生健康； 2.水箱的結(jié)構(gòu)中，采用中空的金屬立柱，加大了臭氧與水的接觸面積。


圖1是該太陽能熱水殺菌的示意圖。
圖2是熱水箱3的結(jié)構(gòu)示意圖。 其中有太陽能集熱器1、水泵2、熱水箱3、補給水管4、供熱水管5、臭氧發(fā)生器6、 臭氧尾氣處理器7、多孔金屬管8。
具體實施例方式
本發(fā)明中，臭氧發(fā)生器6為臭氧發(fā)生器，生成臭氧氣體。將生成的臭氧氣體通入熱 水箱中，臭氧溶解入水中，形成臭氧水，具有殺菌的作用。臭氧尾氣處理器7為臭氧尾氣處 理裝置，吸收熱水系統(tǒng)未溶解的臭氧，防止臭氧污染環(huán)境。 在熱水箱中，為了能將臭氧氣體與水充分混合，采用中空的金屬立柱，金屬立柱上 布滿小孔，臭氧氣體從孔中擠出，氣泡較小，更易與水充分混合。
具體原理 本設(shè)計所述的太陽能臭氧殺菌熱水系統(tǒng)是將臭氧殺菌裝置應(yīng)用于太陽能熱水系 統(tǒng)中，本設(shè)計中采用的臭氧為殺菌劑的原因為臭氧有很強的殺菌力。它不需要很長的接觸 時間，就能殺死一般細菌，對病毒。芽胞等也有很大的殺傷效果。臭氧消毒不受水中氨氮和
ra影響，而且不像一般的組消毒有可能形成三氯甲烷等化合物。臭氧除消毒以外，還能氧
化水中有機物質(zhì)，對于除鐵、除錳、去除臭、味和色度也有良好的效果。當臭氧溶于水中后有 更強、更快的殺菌消毒作用。利用臭氧殺菌消毒沒有二次污染，在處理過的水沒有任何殘留 物質(zhì)。熱水箱是儲存熱水的部件，也是滋生細菌較多的地方，充分考慮到太陽能熱水系統(tǒng)的 衛(wèi)生問題，結(jié)合臭氧除菌裝置，提出了在臭氧除菌太陽能熱水系統(tǒng)，使用臭氧的殺菌消毒功 能，殺滅熱水箱中的細菌，保證系統(tǒng)的清潔衛(wèi)生。 太陽能集熱器l，熱水箱3，水泵2，補水管道4，供熱水管5構(gòu)成普通的太陽能熱水系統(tǒng)，起到生產(chǎn)熱水的作用，將熱水儲存于熱水箱中。系統(tǒng)中的水箱外側(cè)加保溫層，減少熱 量的損失。 臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧氣體，輸入熱水箱中，對水箱中的水殺菌消毒。臭氧殺菌的能 力來源于其氧化性，殺菌后被還原為氧氣排出水箱。 系統(tǒng)圖如圖1所示，結(jié)合附圖，對本系統(tǒng)的發(fā)明作進一步的說明
該裝置的工作過程為當用戶需要時，關(guān)閉集熱器回路的閥門，接通臭氧發(fā)生器的 電源，將臭氧通入水箱中，利用臭氧的殺菌消毒能力殺滅水箱中的細菌病毒，通入水箱中的 臭氧大部分被還原為氧氣，小部分未溶解入水中，隨廢氣一起排除水箱。殺菌消毒一定的時 間(視水箱大小，臭氧發(fā)生器的產(chǎn)氧效率而定)，關(guān)閉臭氧發(fā)生器的電源。打開集熱器回路 的閥門，太陽能熱水系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。 系統(tǒng)中的熱水箱為設(shè)計重點，如果將臭氧直接通入水箱中，氣泡體積較大，臭氧氣 體與水的接觸面積較小，降低臭氧在水中的溶解能力及臭氧氣體在水中的均勻性，影響殺 菌效果。本系統(tǒng)中將臭氧氣體通入一根金屬管中，金屬管的表面布滿小孔，當氣體經(jīng)過小 孔，被分裂成較小的體積，有利于接觸更多的水，使臭氧最大限度的溶解于水中，使臭氧在 水中均勻分布，以達到較好的殺菌效果。
權(quán)利要求
一種臭氧殺菌太陽能熱水裝置，其特征在于在該裝置中，太陽能集熱器(1)、熱水箱(3)、水泵(2)連接成一個循環(huán)系統(tǒng)，補給水管(4)、供熱水管(5)分別接在連接在熱水箱(3)上，臭氧尾氣處理器(7)連接在熱水箱(3)的上部，多孔金屬管(8)位于熱水箱(3)底部的中央，臭氧發(fā)生器(6)與多孔金屬管(8)連接。
全文摘要
一種臭氧殺菌太陽能熱水裝置包括太陽能熱水裝置、臭氧殺菌裝置；其中，太陽能熱水裝置由太陽能真空管集熱器(1)、循環(huán)水泵(2)、熱水箱(3)、補水管路(4)、供水管路(5)以及管路組成一個回路；臭氧回路中，臭氧發(fā)生裝置(6)、臭氧處理裝置(7)串聯(lián)成一個回路；臭氧發(fā)生裝置(6)與產(chǎn)生的臭氧通入水箱中殺菌消毒。在水箱中，有一金屬立柱，可使臭氧氣體的氣泡更小，更好的與水混合。該裝置將太陽能熱水裝置、臭氧殺菌技術(shù)相結(jié)合，提供更高效、更可靠、更安全的太陽能熱水系統(tǒng)殺菌模式。
文檔編號C02F1/78GK101737976SQ200910232528
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者劉平心, 張小松, 朱霞, 李舒宏, 殷建平 申請人:東南大學(xué);江蘇太陽寶新能源有限公司