本發(fā)明與飲水設(shè)備有關(guān)，特別涉及一種適合家庭使用的高含氧水制造裝置及高含氧水的制造方法。

背景技術(shù)：

高含氧水是將純氧溶解于水中而成，溶氧量超過60ppm的高含氧水，會出現(xiàn)白色微氣泡，超過100ppm時(shí)則呈現(xiàn)乳白色。雖然高含氧水中的氧氣可隨著飲水而進(jìn)入體內(nèi)，并被吸收以活化細(xì)胞，然而，氧氣容易消散于空氣中，因此，高含氧水的取飲必須實(shí)時(shí)，亦即在高含氧水倒入杯中后，需趕在杯中水變成透明之前飲畢，以避免因消散過多氧氣而導(dǎo)致事倍功半。

市售瓶裝的高含氧水，雖提供消費(fèi)者方便取飲，然在開啟瓶蓋后若未能實(shí)時(shí)飲畢，則瓶內(nèi)剩余高含氧水的含氧量將會降低，爾后續(xù)飲，成效欠佳。因此，如何取飲適量的高含氧水，并確保飲用的高含氧水的含氧量維持在一定比例，即成為提供高含氧水制造者的一大課題。

市售瓶裝的高含氧水的制作方式，在對一交換槽補(bǔ)充氧氣時(shí)，是對該交換槽的水另行加壓并打入純氧，并等待氧氣溶解于水中，制造者必須使用容量大的交換槽以應(yīng)付含氧水的生成，也因上述設(shè)備僅適合于大量生產(chǎn)，而無法為一般家庭使用。其次，上述制作方式是以等待時(shí)間來換取氧氣溶解于水中，若將上述制作方式應(yīng)用于家庭用的飲水設(shè)備，將使得高含氧水生成效率不彰，且大量制造的情況下，氧氣鋼瓶中的純氧利用率也很難達(dá)到10％以上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種高含氧水制造裝置及高含氧水的制造方法，可使交換槽中的水在未被取用時(shí)維持高含氧，且減化補(bǔ)充氧氣的步驟。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種高含氧水制造裝置，其連接一水源，包含一氧氣供應(yīng)源、一交換槽、一入氣開關(guān)閥、一加壓泵、一出水開關(guān)閥與一控制模塊，其中：該氧氣供應(yīng)源用以提供具有一預(yù)定氣壓的氧氣；該交換槽具有一入氣口、一入水口與一出水口，該入氣口與該出水口位于該交換槽的底部，該入水口位于該交換槽的頂部；該入氣口連通該氧氣供應(yīng)源；該入水口連通該水源，該出水口供水排出；該交換槽內(nèi)部供氧氣溶入水中；該入氣開關(guān)閥設(shè)置于該氧氣供應(yīng)源與該入氣口之間，該入氣開關(guān)閥受控制而使該氧氣供應(yīng)源的氧氣注入該交換槽或阻斷注入該交換槽的氧氣；該加壓泵設(shè)置于該入水口與該水源之間，該加壓泵受控制而將來自該水源的水加壓并注入該交換槽；該出水開關(guān)閥連通該出水口，該出水開關(guān)閥受控制而使該交換槽中的水排出或阻斷該交換槽排出的水；該控制模塊具有一偵測單元，該偵測單元用以偵測該交換槽中的水壓，且該控制模塊在該交換槽中的水壓低于一壓力范圍的一下限壓力時(shí)，該控制模塊控制該加壓泵將來自該水源的水加壓并注入該交換槽及控制該入氣開關(guān)閥使該氧氣供應(yīng)源的氧氣注入該交換槽，其中，該下限壓力大于一大氣壓且小于該預(yù)定氣壓；該控制模塊在該交換槽中的水壓達(dá)到該壓力范圍的一上限壓力時(shí)，控制該加壓泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

本發(fā)明所提供的一種高含氧水的制造方法，包含下列步驟：a、在常壓條件下，將水與氧氣注入一交換槽；b、將來自一水源的水加壓并注入該交換槽，使該交換槽內(nèi)的水量增加且氧氣受壓縮，直到該交換槽內(nèi)的水壓達(dá)到一壓力范圍的一上限壓力時(shí)，停止加壓；以及c、在該交換槽中的水排出，使該交換槽內(nèi)的水壓降到低于該壓力范圍的一下限壓力時(shí)，將具有一預(yù)定氣壓的氧氣注入該交換槽，其中，該預(yù)定氣壓大于該下限壓力；以及將該水源的水加壓并注入該交換槽，直到該交換槽內(nèi)的水壓達(dá)到該壓力范圍的該上限壓力時(shí)，停止加壓。

本發(fā)明的效果在于，在使用者未取水時(shí)，交換槽內(nèi)的水壓維持在上、下限壓力所構(gòu)成的壓力范圍中，讓交換槽中的水可維持于一定的含氧量，使用者每次取水皆可取到高含氧水。借由在提升水壓的過程中，一并將氧氣注入，可有效減化補(bǔ)充氧氣的步驟。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的高含氧水制造裝置示意圖。

圖2為本發(fā)明上述較佳實(shí)施例的高含氧水的制造方法流程圖。

【附圖標(biāo)記說明】

10氧氣供應(yīng)源12氧氣瓶14調(diào)壓閥

20交換槽202入氣口204入水口

206出水口22供氣管路24入水管路

26出水管路30入氣開關(guān)閥32逆止閥

40出水開關(guān)閥50加壓泵60控制模塊

62低壓開關(guān)64高壓開關(guān)66處理器

68開關(guān)

w水源

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

請參照圖1所示，其為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的高含氧水制造裝置，包括有一氧氣供應(yīng)源10、一交換槽20、一入氣開關(guān)閥30、一出水開關(guān)閥40、一加壓泵50與一控制模塊60。

該氧氣供應(yīng)源10包括一氧氣瓶12與一設(shè)置于該氧氣瓶12的輸出端的調(diào)壓閥14，該調(diào)壓閥14用以調(diào)節(jié)該氧氣瓶12輸出的氧氣，使自該調(diào)壓閥14輸出的氧氣具有一預(yù)定氣壓與一預(yù)定流量，本實(shí)施例中，該預(yù)定氣壓約為5～6kg/cm2，該預(yù)定流量約為5～11l/min之間，對于家庭用的高含氧水制造裝置而言，前述的預(yù)定氣壓及預(yù)定流量的數(shù)值范圍的設(shè)定是為了節(jié)省氧氣的使用量，若預(yù)定氣壓過高則會加速氧氣的耗用量。

該交換槽20具有與其內(nèi)部連通的一入氣口202、一入水口204與一出水口206，該入氣口202與該出水口206位于該交換槽20的底部，該入水口204位于該交換槽20的頂部。該交換槽20內(nèi)部設(shè)置有用以使氧氣滯留的滯氧結(jié)構(gòu)(圖中未示出)，以將該交換槽20內(nèi)的氧氣溶入水中。該交換槽20內(nèi)部的容量為1～3l，對應(yīng)家庭常用的容量。

該入氣口202通過一供氣管路22連通該調(diào)壓閥14，以供注入氧氣。該入水口204通過一入水管路24連通一水源w，以供注入水，本實(shí)施例中，該水源w為飲用水。該出水口206供水排出該交換槽20內(nèi)的水，該出水口206連通一出水管路26，本實(shí)施例中，該交換槽20僅有一個(gè)出水口206。

該入氣開關(guān)閥30設(shè)置于該供氣管路22上且位于該氧氣供應(yīng)源10與該入氣口202之間，該入氣開關(guān)閥30受控制而開啟或關(guān)閉，使該氧氣供應(yīng)源10的氧氣注入該交換槽20或阻斷注入該交換槽20的氧氣。本實(shí)施例中，該入氣開關(guān)閥30為常閉型的電磁閥。該供氣管路22上更設(shè)置有一逆止閥32，該逆止閥32用以阻擋該交換槽20內(nèi)部的水或氧氣，避免水或氧氣回流。

該出水開關(guān)閥40設(shè)置于該出水管路26上，該出水開關(guān)閥40受控制而開啟或關(guān)閉，使該交換槽20中的水排出或阻斷該交換槽20排出的水。本實(shí)施例中，該出水開關(guān)閥40為常閉型的電磁閥。使用者可由該出水管路26取水。

該加壓泵50設(shè)置于該入水管路24上且位于該入水口204與該水源w之間，該加壓泵50系受控制而將來自該水源w的水加壓并注入該交換槽20。

該控制模塊60包含一低壓開關(guān)62、一高壓開關(guān)64與一處理器66，該低壓開關(guān)62與該高壓開關(guān)64分別設(shè)置于該入水管路24上，且該低壓開關(guān)62與該高壓開關(guān)64電性連接該加壓泵50。該低壓開關(guān)62偵測該入水管路24的水壓，且在水壓低于一下限壓力時(shí)，該低壓開關(guān)62導(dǎo)通該加壓泵的電力使該加壓泵50運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，該下限壓力大于一大氣壓且小于自該調(diào)壓閥14輸出氧氣的預(yù)定氣壓。

該高壓開關(guān)64偵測該入水管路24的水壓，且在水壓達(dá)到一上限壓力時(shí)，該高壓開關(guān)64阻斷該加壓泵50的電力使該加壓泵50停止運(yùn)轉(zhuǎn)，本實(shí)施例中該上限壓力大于自該調(diào)壓閥14輸出氧氣的預(yù)定氣壓。借此，該低壓開關(guān)62與該高壓開關(guān)64構(gòu)成偵測該交換槽20中的水壓的一偵測單元，并且由二者的配合使該交換槽20內(nèi)的水壓維持在該下限壓力與該上限壓力所構(gòu)筑而成的一壓力范圍。本實(shí)施例中，該下限壓力為3～5kg/cm2，選用前述的數(shù)值的目的，是為了讓自該出水管路26排出的水可以具有一定的流速，而不至于緩慢地排出；該上限壓力為6～15kg/cm2，選用前述的數(shù)值的目的，是為了可以采用耐壓較低的交換槽20，以降低交換槽20的成本。

該處理器66電性連接該入氣開關(guān)閥30、該出水開關(guān)閥40與一開關(guān)68。該開關(guān)68供使用者按壓，且該處理器66在該開關(guān)68被按壓后，控制該出水開關(guān)閥40開啟，使該交換槽20排出并經(jīng)由該出水管路26流出，以供使用者取用。本實(shí)施例中，每次排出的水需大于一預(yù)定水量，該預(yù)定水量為100～300cc，以符合一般家庭的使用者每次飲用的水量，實(shí)施上，出水量的計(jì)算可以使用流量計(jì)或以開啟出水開關(guān)閥40的時(shí)間控制。此外，該處理器66控制該入氣開關(guān)閥30開啟，使氧氣注入該交換槽20中，氧氣注入的時(shí)機(jī)容后再述。該處理器66更電性連接該加壓泵50，以偵測該加壓泵50運(yùn)轉(zhuǎn)與否。

由于該交換槽20內(nèi)的氧氣溶入水中需一段時(shí)間且水壓愈高溶氧程度更佳，因此，每次該交換槽20排出的水大于該預(yù)定水量時(shí)，最好可使該交換槽20內(nèi)的水壓低于該下限壓力，借以讓該加壓泵50啟動，使該交換槽20內(nèi)的水壓再次達(dá)到該上限壓力，以增加水壓獲得較佳的溶氧程度。如此一來，使用者下一次取水時(shí)，即可取到含氧量較高的水。

經(jīng)計(jì)算，該預(yù)定水量滿足下列方程式時(shí)，可讓出水大于該預(yù)定水量時(shí)，水壓可低于下限壓力，其中：

其中，vx為該預(yù)定水量；p0為一大氣壓；v2為該交換槽20中的水壓等于一大氣壓時(shí)，該交換槽20中水的體積，亦即，常壓下注入該交換槽20中的水量；p1為該下限壓力；p2為該上限壓力。

借由上述的高含壓水制造裝置，即可進(jìn)行圖2所示的高含氧水的制造方法。

首先，在常壓條件下，將來自該水源w的水與氧氣注入該交換槽20中，本實(shí)施例中，是在一大氣壓下，讓交換槽20中50％為水，50％為氧氣。以容量為1公升的交換槽20為例，即500cc為水，其余空間為氧氣。請參照下表一，為水壓與水量的關(guān)系表。

表一容量1公升的交換槽的水壓與水量關(guān)系表

而后，啟動該加壓泵50將該水源w的水加壓并注入該交換槽20，使該交換槽20內(nèi)的水量增加且氧氣受壓縮，直到該交換槽20內(nèi)的水壓達(dá)到該壓力范圍的該上限壓力時(shí)，該高壓開關(guān)64令該加壓泵50停止加壓。上限壓力以為8kg/cm²為例，參照表一可得該交換槽20內(nèi)的水量為容量的93.7％，即937cc。

接著，在使用者每次壓下該開關(guān)68后，該控制模塊60進(jìn)行一出水步驟，該出水步驟為：該處理器66控制該出水開關(guān)閥40開啟，使該交換槽20中的水逐漸排出，該交換槽20中的水量及水壓也逐漸下降。在該交換槽20排出的水達(dá)到所設(shè)定的出水量后，該處理器66控制該出水開關(guān)閥40關(guān)閉以停止出水，在水壓下降的過程中，當(dāng)水壓降到低于該下限壓力，該低壓開關(guān)62控制該加壓泵50運(yùn)轉(zhuǎn)，將該水源w的水加壓注入該交換槽20中。下限壓力以3kg/cm²為例，參照表一可得該交換槽20內(nèi)的水量為容量的83.3％，即833cc。換言之，該預(yù)定水量為104cc，舉例而言，若所設(shè)定的出水量為150cc，則出水超過104cc時(shí)即會啟動加壓泵50運(yùn)轉(zhuǎn)。

當(dāng)該交換槽20內(nèi)的水壓達(dá)到該上限壓力時(shí)，該高壓開關(guān)64令該加壓泵50停止加壓，此時(shí)，該交換槽20內(nèi)的水壓再次回到該上限壓力。借由使水壓維持在該壓力范圍以促進(jìn)溶氧(溶氧量維持于100ppm)，讓使用者下次取水時(shí)，即可取到高含氧水。

由于該交換槽20中的氧氣將隨著出水步驟的次數(shù)或是隨時(shí)間而溶于水中，致使該交換槽20中的氧氣量減少，基于此，該處理器66依據(jù)前述出水步驟的次數(shù)(例如每50次)或是每隔一段時(shí)間(例如每天)進(jìn)行一補(bǔ)充氧氣步驟。該補(bǔ)充氧進(jìn)步驟系在使用者下一次取水時(shí)進(jìn)行，該補(bǔ)充氧進(jìn)步驟與該出水步驟大致相同，不同的是：在該交換槽20內(nèi)的水排出使該交換槽20內(nèi)的水壓降到低于該下限壓力的同時(shí)，該處理器偵測加壓泵50啟動后，控制該入氣開關(guān)閥30開啟一預(yù)定時(shí)間(本實(shí)施例中該預(yù)定時(shí)間為3～5秒)，使氧氣注入該交換槽20。所注入的氧氣的預(yù)定氣壓大于該下限壓力，因此，氧氣得以注入交換槽20，且每次注入的氧氣量約500ml。特別說明的是，由于加壓泵50將注入該交換槽20的水壓由下限壓力提升到上限壓力的升壓時(shí)間(約15～20秒)，大于氧氣注該交換槽20入的預(yù)定時(shí)間，因此，借由加壓泵50提升水壓的過程中將氧氣注入，可有效減化補(bǔ)充氧氣的步驟，無需再額外對交換槽20的水加壓。對使用者而言，不會造成使用上的不便。再者，該交換槽20內(nèi)的水壓低于該下限壓力時(shí)，氧氣的進(jìn)入該交換槽20較容易，所注入的氧氣量也較穩(wěn)定。而且可以讓該氧氣瓶12的氣壓由高壓的狀態(tài)一直使用到氣壓與該交換槽20的水壓的該下限壓力相當(dāng)時(shí)，才需替換該氧氣瓶12，借此延長氧氣瓶12的使用時(shí)間。

綜上所述，本發(fā)明的高含氧水制造裝置及制造方法，在用戶未取水時(shí)，將交換槽內(nèi)的水壓維持在上、下限壓力所構(gòu)成的壓力范圍中，讓交換槽中的水可維持于一定的含氧量，讓使用者每次取水皆可取到高含氧水。更值得一提的是，借由加壓泵提升水壓的過程中，一并將氧氣注入，可有效減化補(bǔ)充氧氣的步驟。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。