CN103041723A

CN103041723A - 微细气泡发生装置

Info

Publication number: CN103041723A
Application number: CN2011103152888A
Authority: CN
Inventors: 叶伟才; 宇家直树
Original assignee: ZENG YONGFANG
Current assignee: ZENG YONGFANG
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2031-10-17
Also published as: CN103041723B

Abstract

本发明公开了一种微细气泡发生装置，旨在解决现有装置能耗高且所产生的微细气泡少的缺陷。它包括外套管和装在其内的芯管，芯管包括水吸入管段、至少一个微气泡发生管段I和一微细气泡喷射管段，微细气泡喷射管段包括一水进入端的微气泡发生管段II和与其连接在一起的、位于出水端侧的一个喇叭形喷射管。微气泡发生管段I和II中分别包括至少一个气体导入孔和至少一个切削沟槽。它用于净化槽、浴槽、水产养殖池、污水处理厂等水体中，或者气液反应槽的液体中提供微细且大量的微细气泡。

Description

微细气泡发生装置

技术领域

本发明涉及一种为水净化槽、浴槽、水产养殖池、污水处理厂等水体中，或者气液反应槽的液体中提供微细且大量的微细气泡装置。

背景技术

近年来，在水中输入和增加微细气泡，可以作为水的净化手段，水净化的辅助手段，增加水体溶氧量的手段，或者增加气液反应槽的反应速度、提高反应效率的手段；在人或宠物的浴槽中采用增加微细气泡的手段，可以获得按摩效果、温热效果、清洗效果、水质净化效果。

目前，微细气泡发生装置的研究、开发和商品化正在流行。但是，大量的微细气泡发生装置，需要供给较高的水压，从而增加供水水泵的能源消耗；而且，从目前既存的微细气泡发生装置所获得有效微细气泡，存在着单位液体中所含气泡量少的缺点。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷，而提供一种能耗低且所产生的微细气泡在单位液体中所含气泡量大的微细气泡发生装置。

本发明的另一个目的是除了达到上述目的外，该装置还可以调节所产生的微细气泡之直径大小和数量多少，以适应不同的应用场合。

为了实现上述的第一个目的，可以采用以下的技术方案：本方案的微细气泡发生装置包括芯管和外套管；

其中该芯管包括位于同一轴心线上的下列各管段：

一水吸入管段，该水吸入管段包括从进水方向至出水方向依次排列且相互连接的一大圆柱形管筒、一喇叭形管筒和一小圆柱形管筒；

至少一个微气泡发生管段I，该微气泡发生管段I包括一直径比上述水吸入管段中的小圆柱形管筒直径大的圆柱形管筒，还包括至少一个气体导入孔，该气体导入孔从微气泡发生管段I的外壁垂直贯穿至管筒内，且位于微气泡发生管段I与水吸入管段的连接处；另外还包括至少一个切削沟槽，该切削沟槽从气体导入孔内端的孔壁向出水方向延伸至适当的距离；

一微细气泡喷射管段，该微细气泡喷射管段包括两段，一段为位于水流入方向端的微气泡发生管段II，该微气泡发生管段II包括一圆柱形管筒，该圆柱形管筒的直径大于微气泡发生管段I的圆柱形管筒的直径；另一段为与该微气泡发生管段II连接并位于水流出方向端的喇叭形喷射管筒，该喇叭形喷射管的管筒大端朝水排出的方向；在微气泡发生管段II与微气泡发生管段I的连接处也设有至少一个气体导入孔和至少一个切削沟槽；并且，

该微细气泡喷射管段的外壁上还设置有一段带有阳螺纹的凸台；

其中该外套管的外圆之进水端设置有一段与进水管路联接的阳螺纹；该外套管的管孔包括位于同一轴心线上、从进水端向出水端依次排列且直径逐个增大、相互连接的三个圆柱形管孔，在最大的一个圆柱形管孔之出水端还制有一段阴螺纹孔，其中中间的一个圆柱形孔的直径与上述芯管中的水吸入管段之外径相配合；上述的阴螺纹孔与芯管中的微细气泡喷射管段之凸台的阳螺纹相配合；其中最大的一个圆柱形管孔的孔壁上还设有一个透气孔；

前述的芯管装配在外套管内，芯管中的微细气泡喷射管段之凸台上的阳螺纹拧在外套管出水端的阴螺纹孔中并使芯管的左端面顶紧在外套管之中间一个圆柱形管孔的进水端的端面上。

为了实现上述的第二个目的，可以采用以下的技术方案：本方案的微细气泡发生装置是在上述技术方案的基础上做如下的改进：前述的外套管上的透气孔为一个可与阀接管连接的螺纹孔；另外还有，

一气体调节阀和一阀接管，该阀接管装配在前述的螺纹孔中，气体调节阀接在阀接管的中间，外套管与芯管之间形成一段圆环状的密闭气室。

进一步地，所述的水吸入管段、微气泡发生管段I和微细气泡喷射管段相互连接在一起。

更进一步地，所述的微气泡发生管段I为2-3个；所述的气体导入孔和切削沟槽是沿圆周均布的、相同数量的多个；所述的切削沟槽是平槽或波浪形槽或螺纹槽。

本发明的装置安装在水泵的出口端，当带压力的水流通过芯管的水吸入管段时，由于从大圆柱形管筒到喇叭形管筒和小圆柱形管筒的过水截面缩小，根据伯努利定律，加压水流，在水流中心的切线相反方向的水流圆周边缘部会产生负压；该负压使气体从外套管管壁上的透气孔吸入，通过微气泡发生管段I中的气体导入孔进入水流而形成气泡；并且由于从水吸入管段到微气泡发生管段的流水通过截面的段落差，使水流在圆周的切线方向产生旋回流，该旋回流与导入气体混合，形成气液混合物，气液混合物再经过切削沟槽的摩擦和剪断，被粉碎成微气泡气液混合物；然后再经过微气泡喷射管段中的微气泡发生管段II的作用，使气泡数量进一步增加，气泡的直径进一步缩小；然后流入喇叭形喷射管筒，因为其大端朝出口方向，根据文丘里管的工作原理，可将气泡微细化到非常微小的程度，甚至达到纳米级的微细气泡。

如果在外套管孔壁上的透气孔中接入阀接管和气体调节阀，则可以用该气体调节阀控制导入水流中的气体量，从而控制产生微细气泡的数量和气泡的大小。

本发明的有益效果是：

1、能耗低且所产生的微细气泡多，即在不增加水泵功率和水流压力的条件下，可以产生更多数量的微细气泡，微细气泡可达到微米纳米级；

2、在装入气体调节阀的情况下，本微细气泡发生器内高速水流与导入气体之间的比例可以进行调整，以适应不同水质处理的需要。例如。带粘性水质的污水中，可以导入较多的气体，相反对于污染不严重的河流湖泊的水质导入气体的量可以相应减少。因此，根据水质需要调整水量与气体的含量比例。比如对于30m/sec以上的高速流水，导入的气体量比例可以设定在100∶20以上；

3、本发明的装置结构简单，加工和装配工艺性佳，使用操作简单方便；

4、本发明装置所导入气体，不限于空气，氧气、氢气、臭氧、二氧化碳等其它气体都可以按照需要的目的导入。

为了使本发明便于理解和更加清晰，下面通过附图和实施例对其作进一步说明。

附图说明

图1是本发明的一个实施例之整体结构剖面示意图。

图2是图1中的外套管的结构剖面示意图。

图3是图1中的芯管的结构剖面示意图。

图4是图1的A00A剖面示意图。

图5a是图3中的B部结构放大示意图之一；图5b是图3中的B部结构放大示意图之二；图5c是图3中的B部结构放大示意图之三。

具体实施方式

实施例1，参看上列附图。本发明实施例的微细气泡发生装置包括芯管2和外套管1，设定水流方向为从左边的方向流入，从右边流出；

其中该芯管2(参看图3)包括位于同一轴心线上的下列各管段：

一水吸入管段21，该水吸入管段21包括从进水方向至出水方向依次排列且相互连接的一大圆柱形管筒211、一喇叭形管筒212和一小圆柱形管筒213；

至少一个微气泡发生管段I22，该微气泡发生管段I22包括一直径比上述水吸入管段中的小圆柱形管筒213直径大的圆柱形管筒223，还包括至少一个气体导入孔221，该气体导入孔221从微气泡发生管段I22的外壁垂直贯穿至管筒内，且位于微气泡发生管段I22与水吸入管段21的连接处。由于水吸入管段21和微气泡发生管段I22是分开的两段，此时气体导入孔221可以在微气泡发生管段I22的进水端端面制作出矩形或三角形或其它形状的槽，来实现气体导入孔221的作用；另外还包括至少一个切削沟槽222，该切削沟槽222从气体导入孔221内端的孔壁向出水方向延伸至适当的距离；

一微细气泡喷射管段23，该微细气泡喷射管段23包括两段，一段为位于水流入方向端的微气泡发生管段II231，该微气泡发生管段II231包括一圆柱形管筒2313，该圆柱形管筒2313的直径大于微气泡发生管段I的圆柱形管筒223的直径；另一段为与该微气泡发生管段II231连接并位于水流出方向端的喇叭形喷射管筒233，该喇叭形喷射管的管筒233大端朝水排出的方向；在微气泡发生管段II231与微气泡发生管段I22的连接处也设有至少一个气体导入孔2311和至少一个切削沟槽2312；由于微气泡发生管段II231和微气泡发生管段I22是分开的两段，此时气体导入孔2311可以在微气泡发生管段II231的进水端端面制作出矩形或三角形或其它形状的槽，来实现气体导入孔2311的作用；并且，

该微细气泡喷射管段23的外壁上还设置有一段带有阳螺纹的凸台232；

其中该外套管1的外圆之进水端设置有一段与进水管路联接的阳螺纹11；该外套管1的管孔包括位于同一轴心线上、从进水端向出水端依次排列且直径逐个增大、相互连接的三个圆柱形管孔17、15和14，在最大的一个圆柱形管孔14之出水端还制有一段阴螺纹孔13，其中中间的一个圆柱形孔15的直径与上述芯管2中的水吸入管段21之外径相配合；上述的阴螺纹孔13与芯管2中的微细气泡喷射管段之凸台的阳螺纹232相配合；其中最大的一个圆柱形管孔14的孔壁上还设有一个透气孔18；

前述的芯管2装配在外套管1内，芯管2中的微细气泡喷射管段之凸台上的阳螺纹232拧在外套管1出水端的阴螺纹孔13中并使芯管2的左端面顶紧在外套管1之中间一个圆柱形管孔15的进水端的端面16上。

另外，所述的水吸入管段21、微气泡发生管段I22和微细气泡喷射管段23也可以设计为相互连接在一起而形成一个整体的芯管。此时上述的气体导入孔221和气体导入孔2311则可以直接在芯管2的壁上钻孔即可。

实施例2，再参看图1。本实施例是优选的实施例。它与实施例1的区别仅在于外套管1上的透气孔18为一个可与阀接管5连接的螺纹孔；另外还有，

一气体调节阀4和一阀接管5，该阀接管5装配在前述的螺纹孔18中，气体调节阀4接在阀接管5的中间，外套管1与芯管2之间形成一段圆环状的密闭气室6。

上述两个实施例中的微气泡发生管段I 22优选为2-3个；上述的气体导入孔221、2311和切削沟槽222、2312是沿圆周均布的、相同数量的多个，如图4所示气体导入孔为6个，切削沟槽为8个。

上述两个实施例中的切削沟槽222和2312可以是图5a所示的平槽或图5b所示的波浪形槽或图5c所示的螺纹槽。

上述两个实施例中的微气泡发生管段I22的管孔223的直径c与水吸入段21中的小圆柱形管筒213之直径b之比优选设计为大于或等于1.05；微气泡发生管段II231的圆柱形管筒2313的直径d与微气泡发生管段I22的圆柱形管筒223的直径c之比优选设计为大于或等于1.20；微细气泡喷射管段中的喇叭形喷射管的管筒之锥角θ优选在6°-12°之间。

上述的气体导入孔的直径，切削沟槽的深度、宽度和长度应当根据水的流量和流速来设计，而流速在30米/秒以上为适宜。

以上仅为本发明之较佳实施例，但其并不限制本发明的实施范围，即不偏离本发明的权利要求所作之等同变化与修饰，仍应属于本发明之保护范围。

Claims

1.一种微细气泡发生装置，其特征是包括芯管和外套管；

其中该芯管包括位于同一轴心线上的下列各管段：

2.根据权利要求1所述的微细气泡发生装置，其特征是所述的水吸入管段、微气泡发生管段I和微细气泡喷射管段相互连接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的微细气泡发生装置，其特征是所述的外套管上的透气孔为一个可与阀接管连接的螺纹孔；另外还有，

4.根据权利要求3所述的微细气泡发生装置，其特征是所述的微气泡发生管段I为2-3个。

5.根据权利要求4所述的微细气泡发生装置，其特征是所述的气体导入孔和切削沟槽是沿圆周均布的、相同数量的多个。

6.根据权利要求5所述的微细气泡发生装置，其特征是所述的切削沟槽是平槽或波浪形槽或螺纹槽。

7.根据权利要求6所述的微细气泡发生装置，其特征是所述的微气泡发生管段I的管筒直径与水吸入管段中的小圆柱形管筒之直径之比设计为大于或等于1.05；微气泡发生管段II的管筒直径与微气泡发生管段I的管筒直径之比设计为大于或等于1.20。

8.根据权利要求7所述的微细气泡发生装置，其特征是所述的喇叭形喷射管的管筒的锥角在6°-12°之间。