流量计及具有流量计的活性羟基自由基溶液生产装置的制作方法

1.本发明是有关于一种流体装置，特别是指一种流量计及具有流量计的活性羟基自由基溶液生产装置。


背景技术：

2.习知的流量计一般串接于输送管路上，例如：转子流量计、电磁流量计，以量测输送管路内之流体的流量。惟，转子流量计仅能设置在垂直的管路，且不能用于大管径的输送管路，使用上有其限制。而电磁流量计不能量测导电率低的液体、也不能量测气体含量的液体，使用上也有一定的限制。除此之外，转子流量计与电磁流量计的结构复杂，不仅容易有流道阻塞的问题，且不易于体积的小型化。
3.由于量测流量可应用于多种不同产品，因此，业界不断在寻求结构简单的流量计，并开发流量计能应用的各式应用产品，例如：具有流量计的活性羟基自由基溶液生产装置。


技术实现要素：

4.因此，本发明的第一目的在于提供一种结构简单的流量计。
5.于是，本发明流量计，适用于供不可压缩的流体沿流动方向流经，所述流量计包含载体，及受压传感器。
6.所述载体具有入水面、相反于所述入水面的感测面，及由所述感测面朝所述入水面延伸且为盲孔的安装孔，所述入水面朝所述感测面的方向界定出所述流动方向。
7.所述受压传感器，安装于所述安装孔，并具有可供量测且随流量改变造成水压改变的电阻值，所述电阻值与流量相关。
8.本发明的流量计，所述安装孔具有邻近所述感测面的第一段，及连接所述第一段的第二段，所述第一段的平均孔径不小于所述第二段的平均孔径。
9.本发明的流量计，所述第一段的平均孔径大于所述第二段的平均孔径，且所述安装孔为锥形孔。
10.因此，本发明的第二目的在于提供一种结构简单的具有流量计的活性羟基自由基溶液产生装置。
11.于是，本发明的具有流量计的活性羟基自由基溶液产生装置，适用于接收可导电的初始流体，并生成包含数个活性羟基自由基的灭菌流体，所述初始流体与所述灭菌流体为不可压缩流体，所述具有流量计的活性羟基自由基溶液产生装置包含机壳单元、灭菌单元、所述流量计，及中控单元。
12.所述机壳单元，包括界定出封闭的容室的机壳，所述机壳具有连通于所述容室的入水口与出水口，所述入水口适用于供所述初始流体流入，所述出水口适用于供所述灭菌流体流出。
13.所述灭菌单元，设置于所述容室，并用于电解所述初始流体，使所述初始流体形成所述灭菌流体。
14.所述流量计的受压传感器适用于供所述灭菌流体或所述初始流体沿所述流动方向流经，且具有所述可供量测且随流量改变造成水压改变的电阻值。
15.所述中控单元电连接于所述灭菌单元与受压传感器，并用于根据所述电阻值控制所述灭菌单元启动。
16.本发明的具有流量计的活性羟基自由基溶液产生装置，所述中控单元包括电连接于所述受压传感器与所述灭菌单元的处理器，及电连接于所述处理器、所述受压传感器、所述灭菌单元且用于供应电能的电源，所述处理器根据所述电阻值控制所述电源输出电能至所述灭菌单元，使所述灭菌单元启动。
17.本发明的活性羟基自由基溶液产生装置，所述初始流体由所述入水口至少经所述灭菌单元、所述流量计后，由所述出水口排出。
18.本发明的活性羟基自由基溶液产生装置，还包含记录单元，所述中控单元还包括信号连接于所述记录单元的传输模组，当所述处理器计算出所述流量时，会通过所述传输模组输出至少包含所述流量的流量信息至所述记录单元储存。
19.本发明的活性羟基自由基溶液产生装置，所述中控单元还储存有流量关系式，所述流量关系式用于在已知电阻值的情形下，计算出对应的流量。
20.本发明的活性羟基自由基溶液产生装置，所述流量与所述电阻值呈线性关系。
21.本发明的活性羟基自由基溶液产生装置，所述流量与所述电阻值的斜率为负值。
22.本发明的有益效果在于：仅需要通过设置所述载体及位于所述载体的安装孔的所述受压传感器，就可以通过所述随流量改变造成水压改变的电阻值得知流量，达到结构简单的功效。此外，还能通过所述中控单元根据所述电阻值控制所述灭菌单元启动，达到可控制开关的功效。
附图说明
23.本发明的其他的特征及功效，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：
24.图1是一个立体图，说明本发明具有流量计的活性羟基自由基溶液生产装置的一个实施例；
25.图2是所述实施例的一张立体分解图；
26.图3是沿图1中的iii-iii剖切线所撷取的一张剖视图；
27.图4是沿图1中的iv-iv剖切线所撷取的一张剖视图；
28.图5a、图5b是所述实施例中的一个流量计的剖视图，分别说明所述流量计的安装孔的两个态样；
29.图6是所述实施例的一个流量与电阻的数据图；
30.图7a、图7b是所述实施例的流动示意图，分别说明所述实施例的两个态样；及
31.图8是所述实施例的信号方块图。
具体实施方式
32.下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
33.参阅图1、图2与图3，本发明具有流量计的活性羟基自由基溶液生产装置的实施例，适用于接收一个可导电的初始流体，并生成包含数个活性羟基自由基的灭菌流体。所述
初始流体与所述灭菌流体为不可压缩流体。所述具有流量计的活性羟基自由基溶液产生装置包含一个机壳单元1、一个入水整流单元2、一个灭菌单元3、一个流量计4，及一个中控单元5(参图8)。
34.参阅图2、图3与图4，所述机壳单元1包括一个界定出一个封闭的容室111的机壳11、连通于所述容室111的一个入水口12与一个出水口13。所述机壳11具有一个主壳体112，及一个安装于所述主壳体112上的上盖113。
35.所述入水口12适用于供所述初始流体流入，所述出水口13适用于供所述灭菌流体流出。
36.值得说明的是，所述入水口12适用于连接一个入水管路(图未示)，所述出水口13适用于连接一个出水管路(图未示)。所述入水管路或所述出水管路可以是连接一个水龙头的水管。本发明的安装位置，只要能使初始流体在使用者使用前经过本装置，即可达到本发明之功效。
37.所述入水整流单元2为一个对自所述主壳体112的内表面延伸的凸出壁，并用于将所述容室111区分为两个部分。
38.所述灭菌单元3设置于所述容室111且一端靠抵于所述入水整流单元2，并用于电解所述初始流体，使其产生具有强氧化活性的
·
oh(活性羟基自由基；氢氧自由基)，所述初始流体形成所述灭菌流体。
39.所述灭菌单元3包括数个电极组31，每一个电极组31具有一个阳极311与一个阴极312。每一个电极组31通电后，每一个阳极311会产生所述活性羟基自由基，每一个阴极312会产生氢气。由于所产生的活性羟基自由基直接存于初始流体(或灭菌流体)中，使所述灭菌流体的活性羟基自由基浓度高，且由于所述初始流体为可导电(非纯水，在本实施例中，即为自来水)，因此，产生活性羟基自由基的原料成本降低，也无其他有害副产物产出。
40.所述羟基自由基的氧化能力强，因此，通过所述强氧化力，瞬间氧化有机物的化学键节，破坏病毒，细菌等的遗传因子(dna/rna)，达到灭菌消毒与分解有机物的功效。
41.参阅图3、图4与图5a，所述流量计4包括一个载体41，及一个受压传感器42。所述灭菌流体沿一个流动方向流经所述流量计4。
42.所述载体41为钝体，且设置在所述容室111，并具有一个入水面411、一个相反于所述入水面411的感测面412，及一个由所述感测面412朝所述入水面411延伸且为盲孔的安装孔413。
43.所述入水面411朝所述感测面412的方向界定出所述流动方向。
44.所述安装孔413具有一个邻近所述感测面412的第一段414，及一个连接所述第一段414的第二段415，所述第一段414的平均孔径不小于所述第二段415的平均孔径。在本实施例的其中一个态样中(参图5a)，所述第一段414的平均孔径等于所述第二段415的平均孔径，且所述安装孔413的孔径实质上相同。在本实施例的另一个态样中(参图5b)，所述第一段414的平均孔径大于所述第二段415的平均孔径，且所述安装孔413为锥形孔，由所述感测面412向所述入水面411孔径渐缩。所述安装孔413的形状不以前述为限，只要所述安装孔413为盲孔(或称闭孔，blind hole，指一端封闭一端开放的孔)，就能达到本实施例的目的。
45.所述受压传感器42安装于所述安装孔413，并具有一个可供量测且随流量改变造成水压改变的电阻值。所述电阻值与流量相关。
46.进一步说明的是，当所述活性灭菌流体沿所述流动方向流过所述载体41的入水面411时，会因为遇到所述载体41(钝体)而沿所述入水面411流动，且于所述入水面411或所述感测面412分离并产生紊流，此时，所述感测面412会受到所述活性灭菌流体的反向压力，此外，当所述灭菌流体的流量越大时，反向压力也会越大。所述受压传感器42受反向压力而改变其电阻值，当反向压力越大时，所述受压传感器42连接一个电压时所输出的电荷输出越多，使其被量测的电阻值会越低。也就是说，当所述灭菌流体的流量越大时，所产生之反向压力越大，所述受压传感器42的电阻值就越小。
47.进一步说明的是，由于所述感测面412边缘会受到紊流的影响，因此，所述安装孔413的设置位置较佳为所述感测面412的中间位置，借此，增加压力变化对应流量的显著程度，而易于通过所述流量计4量测。
48.值得补充的是，有关流体经一个钝体正面时，会将其动能转换为压力；但流体流经所述钝体后，因黏滞力之作用会在所述钝体表面产生流体分离加速现象，并于所述钝体两侧出现涡流溢放现象(vortexshedding phenomena)，导致所述钝体后方产生尾流区或负压区，而产生反向的压力，本领域中具有通常知识者根据以上说明可以推知扩充细节，因此在此即不多加说明。较佳的是，由于本发明所应用的为不可压缩流体(密度不因压力变化而改变)，因此，所产生的反向压力较可压缩流体显著，而易于通过所述流量计4量测。
49.参阅图8，所述受压传感器42的电阻值可通过额外连接一个电子回路(图未示)，将电阻值转换成电压而被量测的一个电压信号s1，使所述流量计4输出所述电压信号s1，详细来说，在本实施例中，电源53、所述受压传感器42与后述之处理器52形成所述电子回路，且所述电源53提供所述电子回路的电压源，所述电压信号s1即为所述受压传感器42与所述处理器52连接处的电压值，所述处理器52可以通过总电压减去所述电压信号s1的电压值得出所述受压传感器42的分压(当处理器52接地时)，或是所述电压信号s1的电压值即为所述受压传感器42的分压(当所述受压传感器42接地)。值得说明的是，所述电子回路中的电压源可以但不限于是由所述电源53提供，此外，量测所述受压传感器42的分压不以前述方式为限。
50.所述中控单元5电连接于所述电极组31与所述受压传感器42，并包括一个传输模组51、一个处理器52、一个电连接于所述处理器52、所述受压传感器42、所述灭菌单元3且用于供应电能的电源53，及一个记录单元54。
51.所述传输模组51用于接收所述电压信号s1，并传送至所述处理器52。
52.所述处理器52预先储存有一个流量关系式，所述流量关系式描述电阻值(或电压值)与流量的关系。通过量测在已知的流速时的所述受压传感器42的电阻值(或电压值)，并通过拟合(fitting)的方式求出所述流量关系式。以下为本实施例中，当所述安装孔413的孔径一致(如图5a)，且所述孔径为3mm时，其流量与电阻值的数据。通常知识者可根据以上描述了解当所述安装孔413的孔径改变时，要如何求得所述流量关系式，因此，本实施例之态样不以下列数据为限。另外注意的是，所述流量关系式也可以储存于一个储存模组(图未示)
53.[0054][0055]
接着，将上述数据作图后得到图6，可发现所述受压传感器42的电阻值与所述流速v呈线性关系，且斜率为负值，流量关系式为电阻值(kω)＝-4.8976v+1037.9。
[0056]
值得说明的是，如使用图5b的所述流量计4时，即所述第二段415的平均孔径小于所述第一段414的平均孔径时，在相同流量下，所述灭菌流体对所述受压传感器42(邻近所述第二段415)所产的压力相较于在所述感测面412(邻近所述第一段414)的压力更大，因此，所述受压传感器42的电阻值随流量的变化也越明显，如此，可以增加斜率的绝对值，借此提升感测的灵敏度。
[0057]
所述处理器52在接收所述电压信号s1后，输出一个控制信号s2控制所述灭菌单元3的电极组31通电启动，使所述灭菌单元3电解所述初始流体。更进一步的，所述处理器52也可以根据所述电压信号s1(相关于流量的信号)来控制对所述灭菌单元3的电极组31的电压(及/或电流)供给，以调整所述电极组31产生活性羟基自由基的效率，借此，达到根据流量来调整活性羟基自由基浓度的功效。
[0058]
所述处理器52在接收所述电压信号s1后，通过所述流量关系式与已知的所述电阻值，计算出对应的流量。
[0059]
当所述处理器52计算出所述流量时，会通过所述传输模组51输出至少包含所述流量的一个流量信息s3至所述记录单元54储存。进一步说明的是，所述流量信息s3还可以包含时间信息与所述活性羟基自由基的浓度(通过一个浓度感测器量测)至少其中一者。
[0060]
本发明的详细实施过程，叙述如下：
[0061]
[1]所述受压传感器42的设置位置(参图3、图7a与7b)
[0062]
值得说明的是，在本实施例中(参图7a)，所述受压传感器42是设置于所述出水口13与所述入水口12间，(也就是所述机壳单元1内)，意即，所述初始流体由所述入水口12经所述入水整流单元2、所述灭菌单元3、所述流量计4后，由所述出水口13排出，在本实施例的另一个变化态样中(参图7b)，所述受压传感器42是设置在所述出水口13之后(也就是所述机壳单元1外)。此外，所述流量计4也可以设置于所述入水口12前，也就是说，所述受压传感器42也适用于在所述初始流体流经时，具有可供量测且随流量改变造成水压改变的电阻值。
[0063]
[2]所述灭菌单元3的启动(参图3、图4与图8)
[0064]
当所述初始流体流经所述流量计4后，所述受压传感器42会输出所述电压信号s1至所述中控单元5的处理器52，所述处理器52在接收到所述电压信号s1后，控制所述电源53
输出电能至所述灭菌单元3，使所述电极组31启动，借此使所述电极组31开始电解所述初始流体而形成所述灭菌流体。如此，由于所述电极组31是在侦测有初始流体经过所述流量计4后才启动，因此，可控制开关的功效。
[0065]
[3]流量计4的作用
[0066]
当所述灭菌流体流至所述流量计4时，所述受压传感器42会输出相关于所述电阻值的所述电压信号s1至所述中控单元5，所述处理器52根据通过所述流量关系式与已知的所述电阻值，计算出对应的流量。
[0067]
在本实施例的其他变化态样中，所述流量计4也可以设置在所述入水口12附近，以量测供水单元供给至用户的使用流量。
[0068]
此外，所述处理器52可以将所述流量信息s3经所述传输模组51传送到云端进行储存，或是所述处理器52将所述记录单元54储存的数个流量信息s3(经过一个段时间)通过所述传输模组51传送到云端进行储存。
[0069]
经由以上的说明，可将前述实施例的优点归纳如下：
[0070]
1.通过设置所述载体41及位于所述载体41的安装孔413的所述受压传感器42，就可以通过所述随流量改变造成水压改变的电阻值得知流量，达到结构简单的功效。此外，还能通过所述中控单元5根据所述电阻值控制所述灭菌单元3启动，达到可控制开关的功效。
[0071]
2.通过所述处理器52根据所述电压信号s1来控制对所述灭菌单元3之电极组31的电压(及/或电流)供给，借此，达到根据流量来调整活性羟基自由基浓度的功效。
[0072]
3.由于所述初始流体会被限制于所述封闭的容室111内，因此，可以确保所述灭菌单元3所产生的所述活性羟基自由基可以完整的存于流体中。
[0073]
以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。