CN106179014A - 翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元及纳米气泡发生装置 - Google Patents

Abstract

翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元及纳米气泡发生装置，它涉及一种高浓度纳米气泡水发生单元及由该纳米气泡发生单元构成的纳米气泡发生装置，以解决现有纳米气泡水设备生产效率低，以及制备得到的纳米气泡水浓度过低，纳米气泡数量过少，且不能长时间保持和适用范围小的问题，翼型气液混合纳米气泡发生单元包括第一喷管、螺旋槽翼型旋转导流体、气液导流管和流量调节阀；螺旋槽翼型旋转导流体安装在第一喷管内；螺旋槽翼型旋转导流体上加工有贯通第一喷管内腔的流体通道，气液导流管安装在第一喷管上并与流体通道连通，气液导流管上安装有流量调节阀。本发明应用于水体污染治理，渔业，农业，工业等领域。

Description

翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元及纳米气泡发生装置

技术领域

本发明涉及一种高浓度纳米气泡水发生单元及由该纳米气泡发生单元构成的纳米气泡发生装置。具体涉及一种翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元及由该翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元构成的纳米气泡发生装置。

背景技术

近年来，我国各地区出现了水环境严重污染，水资源严重短缺等几大社会问题。国家和各地政府也高度重视水问题，各地政府将五水同治(治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水)相应的提高到国家战略级别，水资源的保护和再生利用的意义十分重大，任务迫在眉睫。

纳米气泡在实际生活中有着极其广泛的应用，纳米气泡液可用于生活中的各个领域比如果蔬的清洗、水产养殖、农作物灌溉、污水净化、健康饮料，医疗等。但是，现有的纳米气泡水设备制造出的纳米气泡水浓度过低，纳米级气泡数量过少，且不易长时间保存在水中，而且，现有的纳米气泡发生装置因为设备庞大、消耗功率大、纳米气泡发生设备生产效率低，适用范围小，难以在日常生活领域进行广泛的应用，不能满足多用途的实际需要。

发明内容

本发明是为解决现有纳米气泡水设备生产效率低，以及制备得到的纳米气泡水浓度过低，纳米气泡数量过少，且不能长时间保持和适用范围小的问题，进而提供一种翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元及纳米气泡发生装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：

本发明的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元包括第一喷管、螺旋槽翼型旋转导流体、气液导流管和流量调节阀；螺旋槽翼型旋转导流体安装在第一喷管内；

螺旋槽翼型旋转导流体上加工有贯通第一喷管内腔的流体通道，气体导向管安装在第一喷管上并与流体通道连通，气液导流管上安装有流量调节阀。

本发明的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元组成的纳米气泡发生装置包括储水箱、气液混合泵、总进水管路、总出水管路和翼型气液混合纳米气泡发生单元，储水箱通过输水管路与气液混合泵连通，总进水管路与气液混合泵连通；翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的第一喷管的出口与总出水管路连通；翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的第一喷管的入口与总进水管路连通。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，设计合理，向气液导流管通入气体或液体，气体或液体经流体通道进入第一喷管，高速流动的液体经螺旋槽翼型旋转导流体的螺旋槽高速旋转至第一喷管内，气体和液体或液体和液体在第一喷管内混合，并多次旋转回流的方式混合得到纳米级别的高浓度纳米气泡液。

翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元制造出的纳米水中气泡数量，根据发生单元安装数量和排列方式可进行调节变更，发生单元或发生装置制造纳米气泡数量为每毫升n×10⁷个以上(1>n>10000)，生产率为每分钟1L-8吨。高浓度纳米气泡液经过流孔喷出。将大量直径为纳米级别的空气或者水注入到水中，实现了使水中含氧浓度迅速提高，也适用于氢气，氧气等任何气体和液体；气体或液体浓度会相应提高，并将气体长时间封闭在液体中，气体可被封存半年。

本发明可实现翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元单用或多个翼型气液或液液混合纳气泡发生单元的串联或多个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的并联，或者多级翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的串联，可实现多种组合，形成纳米气泡发生装置，与常规纳米气泡发生装置相比，可以实现将气体或液体以纳米级别超高浓度长时间密封在液体中。

本发明与以往传统的纳米气泡水生产方法相比，本发明通过先端技术，将大量直径为纳米级别的气体注入到液体中，实现了瞬间提高液体中气体浓度，并且可以长时间将气体封闭在液体中的课题。由于纳米气泡可以长时间封闭在水中，且纳米气泡数量极多，所以气泡的表面积成指数级增加，这样使纳米气泡水在各领域中体展现出诸多优势，例如水体污染治理，渔业，农业，医疗，营养品，饮料业等领域都已发挥出其巨大魅力。

附图说明

图1为本发明的流体通道为直角通道而第二喷管为锥形喷管的螺旋槽宽度渐缩的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的整体结构示意图；

图2为本发明的流体通道为水平通道而第二喷管为锥形喷管的螺旋槽宽度渐缩的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的整体结构示意图；

图3为本发明的流体通道为直角通道而第二喷管为锥形喷管的螺旋槽宽度相等的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的整体结构示意图；

图4为本发明的流体通道为水平通道而第二喷管为锥形喷管的螺旋槽宽度相等的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的整体结构示意图；

图5为本发明的流体通道为直角通道而第二喷管为锥形喷管的螺旋槽翼型旋转导流体主要由前流线型体和圆柱体构成的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的整体结构示意图；

图6为本发明的流体通道为水平通道而第二喷管为锥形喷管的螺旋槽翼型旋转导流体主要由前流线型体和圆柱体构成的螺旋槽翼型旋转导流体的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的整体结构示意图；

图7为本发明的流体通道为直角通道而第一喷管为筒锥复合管、第二喷管为锥形喷管的螺旋槽宽度渐缩的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的整体结构示意图；

图8为本发明的流体通道为水平通道而第一喷管为筒锥复合管、第二喷管为锥形喷管的螺旋槽宽度渐缩的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的整体结构示意图；

图9为本发明的流体通道为直角通道而第一喷管为筒锥复合管、第二喷管为锥形喷管的螺旋槽宽度相等的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的整体结构示意图；

图10为本发明的流体通道为水平通道而第一喷管为筒锥复合管、第二喷管为锥形喷管的螺旋槽宽度相等的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的整体结构示意图；

图11为本发明的流体通道为直角通道而第二喷管为锥形喷管的螺旋槽翼型旋转导流体主要由前流线型体和圆柱体构成的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的整体结构示意图；

图12为本发明的流体通道为水平通道而第二喷管为锥形喷管的螺旋槽翼型旋转导流体主要由前流线型体和圆柱体构成的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的整体结构示意图；

图13为本发明的安装有带有流线型体的螺旋槽宽度渐缩的螺旋槽翼型旋转导流体的结构示意图；

图14为本发明的螺旋槽宽度渐缩的螺旋槽翼型旋转导流体的立体结构示意图；

图15为本发明的螺旋槽宽度相等的螺旋槽翼型旋转导流体的结构示意图；

图16为图15的侧视图；

图17为螺旋槽宽度相等的螺旋槽翼型旋转导流体的立体结构示意图；

图18为具体实施方式九的主要由前流线型体和圆柱体构成的螺旋槽翼型旋转导流体的立体结构示意图；

图19为图18的横断面结构示意图；

图20为本发明具体实施方式十一的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元构成的纳米气泡发生装置结构示意图；

图21为本发明具体实施方式十二的纳米气泡发生装置的结构示意图；

图22为本发明具体实施方式十三的安装有气体过滤器的纳米气泡发生装置的结构示意图；

图23为本发明具体实施方式十四的串联设置的纳米气泡发生装置的结构示意图；

图24为本发明具体实施方式十五的并联设置的纳米气泡发生装置的结构示意图；

图25为本发明具体实施方式十六的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元并联和串联混合布置的纳米气泡发生装置的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图19说明，本实施方式的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元，它包括第一喷管1、螺旋槽翼型旋转导流体3、气液导流管10和流量调节阀15；螺旋槽翼型旋转导流体3安装在第一喷管1内；

螺旋槽翼型旋转导流体3上加工有贯通第一喷管1内腔的流体通道3-1，气体导向管10安装在第一喷管1上并与流体通道3-1连通，气液导流管10上安装有流量调节阀15。

本实施方式结构简单，设计合理，向气体导向管通入气体，气体经流体通道3-1进入第一喷管1，高速流动的液体经螺旋槽翼型旋转导流体3的螺旋槽高速旋转至第一喷管1内，气体和液体或者液体和液体在第一喷管1内混合形成负压，并多次旋转回流的方式混合后得到纳米级别的高浓度纳米气泡液，经第一喷管1喷出，大量直径为纳米级别的气体或者液体注入到液体中，实现了使液体中气体浓度迅速提高，并将气体长时间封闭在液体中。大量直径为纳米级别的气体或者液体可以是空气和水，也适用于如氧气，氢气等任何气体和液体。

具体实施方式二：结合图1-图6说明，本实施方式的第一喷管1为筒形管，第一喷管1的出口连接有板体16，板体16的中部加工有过流孔1-1。如此设置，结构简单，设计合理，向气液导流管10通入气体或液体，气体或液体经流体通道3-1进入第一喷管1，高速流动的液体经螺旋槽翼型旋转导流体3的螺旋槽高速旋转至第一喷管1内，气体和液体或液体和液体在第一喷管1内混合，形成负压，并多次旋转回流的方式混合后得到纳米级别的高浓度纳米气泡液，从过流孔喷出，将大量直径为纳米级别的气体或者液体注入到液体中，实现了使液体中气体浓度迅速提高，并将气体长时间封闭在液体中。大量直径为纳米级别的气体或者液体可以是空气和水，也适用于如氧气，氢气等任何气体和液体。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图7-图12说明，本实施方式的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元还包括过渡管4，第一喷管1为由锥形管段1-2的大直径端与筒形管段1-3连接为一体的复合管，螺旋槽翼型旋转导流体3安装在筒形管段1-3内，锥形管段1-2的小直径端连接过渡管4。

如此设置，结构简单，设计合理，气体或液体经气液导流管10经流体通道3-1进入第一喷管1，高速流动的液体经螺旋槽翼型旋转导流体3的螺旋槽高速旋转至第一喷管1内，气体和液体或者液体和液体在锥形管段1-2和过渡管4内混合形成负压，并多次旋转回流的方式混合后得到纳米级别的高浓度纳米气泡液，经第二喷管2喷出，将大量直径为纳米级别的气体或者液体注入到液体中，实现了使液体中气体浓度迅速提高，并将其长时间封闭在液体中。大量直径为纳米级别的气体或者液体可以是空气和水，也适用于如氧气，氢气等任何气体和液体。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1-图6说明，本实施方式的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元还包括第二喷管2，气体通道3-1为贯穿螺旋槽翼型旋转导流体3的直角通道，此时，气液导流管10插装在直角通道的竖直分道内；

或者流体通道3-1为贯穿螺旋槽翼型旋转导流体3的水平通道，此时，气液导流管10竖向穿过第一喷管1的入口并与水平通道连通；气液导流管10的内径d为0.1mm-1000mm，过流孔1-1的孔径D1为0.5mm-20000mm，第二喷管2为圆柱形管或锥形管，第二喷管2为圆柱形管时，第二喷管2与过流孔1-1连接，第二喷管2为锥形管时，第二喷管2的小直径端与过流孔1-1连接，该锥形管的圆锥角α的取值范围为：0°＜α＜180°。

本实施方式的有益效果是：如此设置，结构简单，设计合理，向气液导流管10通入气体或液体，经流体通道3-1进入第一喷管1，高速流动的气液混合体或液体经螺旋槽翼型旋转导流体3的螺旋槽高速旋转至第一喷管1内，气体和液体或者液体和液体在第一喷管1内混合形成负压，并多次旋转回流的方式混合后得到纳米级别的高浓度纳米气泡液，从圆柱形或锥形的第二喷管2喷出，将大量直径为纳米级别的气体或者液体注入到液体中，实现了使液体中气体浓度迅速提高，并将气体长时间封闭在液体中。大量直径为纳米级别的气体或者液体可以是空气和水，也适用于如氧气，氢气等的任何气体和液体。

图1中流体通道3-1为直角通道时，在螺旋槽翼型旋转导流体3的进液端面可安装流线型体14，根据流体力学和仿生学原来，采用流线型体14更利于液体流动，减少能量损耗。该种尺寸下的生成的纳米气泡数量每毫升n×10⁷个以上1<n<10000，生产率为每分钟1L-8吨。其它与具体实施方式二相同。

具体实施方式五：结合图7-图12说明，本实施方式的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元还包括第二喷管2，过渡管4的末端连接有第二喷管2，流体通道3-1为贯穿螺旋槽翼型旋转导流体的直角通道，此时，气液导流管10插装在直角通道的竖直分道内；

或者流体通道3-1为贯穿螺旋槽翼型旋转导流体3的水平通道，此时，气液导流管10穿过第一喷管1的入口并与水平通道连通；气液导流管10的内径d为0.1mm-1000mm，第二喷管为圆柱形管或锥形管；第二喷管2为锥形管时，第二喷管2的小直径端与过渡管4连接，过渡管4的内径D2为0.5mm-15000mm，该锥形管的圆锥角β的取值范围为：0°＜β＜360°。

本实施方式的有益效果是：如此设置，结构简单，设计合理，向气液导流管10通入气体或液体，气体或液体经流体通道3-1进入第一喷管1，高速流动的液体，经螺旋槽翼型旋转导流体3的螺旋槽高速旋转至第一喷管1内，气体和液体或者液体和液体在锥形管段1-2开始混合搅拌形成负压直至过渡管4，并得到纳米级别的高浓度纳米气泡液，经第二喷管2喷出，大量直径为纳米级别的气体或者液体注入到液体中，实现了使液体中气体浓度提高，并将气体长时间封闭在液体中。大量直径为纳米级别的气体或者液体可以是空气和水，也适用于例如氧气，氢气等任何气体和液体。

图7中流体通道3-1为直角通道时，在螺旋槽翼型旋转导流体3的液体入口端面可安装流线型体14，根据流体力学和仿生学原来，采用流线型体14更利于液体流动，减少能量损耗。该种尺寸下生成的纳米气泡数量为每毫升n×10⁷个以上，1<n<10000，生产率为每分钟1L-8吨。其它与具体实施方式三相同。

具体实施方式六：结合图2和图14说明，本实施方式的螺旋槽翼型旋转导流体3包括本体3-5和多个羽翼3-4，本体3-5为圆柱形，多个羽翼3-4安装在本体3-5的外周侧面，相邻两个羽翼3-4形成宽度渐缩的螺旋槽，相邻两个螺旋槽的大小形状相同，螺旋槽窄端所对应的本体端面为液体出口端面，螺旋槽宽端所对应的本体端面为液体入口端面；翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元还包括流线型体14，流线型体14布置在第一喷管1内，流线型体14的大直径端面安装在螺旋槽翼型旋转导流体3的螺旋槽宽端所对应的本体端面上，且流路区域长度H为0.5mm-10000mm，流体通道3-1为贯穿螺旋槽翼型旋转导流体3的水平通道时，流线型体14的中部设置有与该水平通道贯通的过气液通道，气液导流管10竖向穿过第一喷管1并与过气液通道连接。

本实施方式的有益效果是：根据流体力学和仿生学原理，采用流线型体14更利于液体流动，减少能量损耗，保证了进入第一喷管1内液体经流线型体14很少阻力的进入螺旋槽翼型旋转导流体3并顺着宽度渐缩螺旋槽高速旋转喷出，螺旋槽翼型旋转导流体3的羽翼3-4由液体入口端面至液体出口端面的厚度由厚变薄，与经气液导流管10、过气液通道和流体通道3-1出去的气体或液体高速混合搅拌得到纳米级别的高浓度纳米气泡液，从第二喷管2喷出，将大量直径为纳米级别的气体或者液体注入到液体中，实现了液体中气体浓度提高，并将其长时间封闭在液体中。大量直径为纳米级别的气体或者液体可以是空气和水，也适用于例如氧气，氢气等任何气体和液体。具体为：液体进入螺旋槽翼型旋转导流体3，流速稳定，随着螺旋槽宽度减少，旋转角度增加，液体旋转速度提高，快速从螺旋槽旋转发散射出增大了与从流体通道出来的气体或液体的接触面积，能有效提高纳米级别的高浓度纳米气泡液的数量。其它与具体实施方式四相同。

具体实施方式七：结合图8和图14说明，本实施方式的螺旋槽翼型旋转导流体3包括本体3-5和多个羽翼3-4；本体3-5为圆柱形，多个羽翼3-4安装在本体3-5的外周侧面，相邻两个羽翼3-4形成宽度渐缩的螺旋槽，相邻两个螺旋槽的大小形状相同，螺旋槽窄端所对应的本体端面为液体出口端面，螺旋槽宽端所对应的本体端面为液体入口端面；翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元还包括流线型体14，流线型体14布置在第一喷管1内，流线型体14的大直径端安装在螺旋槽翼型旋转导流体3的螺旋槽宽端的本体端面上，且流路区域长度H为0.5mm-10000mm，流体通道3-1为贯穿螺旋槽翼型旋转导流体3的水平通道时，流线型体14的中部设置有与该水平通道贯通的过气液通道，气液导流管10竖向穿过第一喷管1并与过气液通道连接。

本实施方式的有益效果是：根据流体力学和仿生学原理，采用流线型体14更利于液体流动，减少能量损耗，保证了进入第一喷管1内液体经流线型体14很少阻力的进入螺旋槽翼型旋转导流体3并顺着宽度渐缩螺旋槽高速旋转喷出，螺旋槽翼型旋转导流体3的羽翼3-4由液体入口端面至液体出口端面的厚度由厚变薄，与经气液导流管10、过气液通道和流体通道3-1出去的气体或液体在过渡管4出口处高速混合搅拌得到纳米级别的高浓度纳米气泡液，从第二喷管2喷出，将大量直径为纳米级别的气体或者液体注入到液体中，实现了使液体中气体浓度提高，并将其长时间封闭在液体中。大量直径为纳米级别的气体或者液体可以是空气和水，也适用于例如氧气，氢气等任何气体和液体。具体为：液体进入螺旋槽翼型旋转导流体3，流速稳定，随着螺旋槽宽度减少，旋转角度增加，液体旋转速度提高，快速从螺旋槽旋转发散射出增大了与从流体通道出来的气体或液体的接触面积，能有效提高纳米级别的高浓度纳米气泡液的数量。其它与具体实施方式五相同。

具体实施方式八：结合图3、图4、图9、图10、图15、图16和图17说明，本实施方式的螺旋槽翼型旋转导流体3外形为圆柱形，螺旋槽翼型旋转导流体3的螺旋槽为等宽度螺旋槽。

本实施方式的有益效果是：高速流动的液体直接进入螺旋槽翼型旋转导流体3并顺着宽度相等螺旋槽高速旋转喷出，与经气液导流管10和流体通道3-1流出的气体或液体在第一喷管1内高速混合搅拌得到纳米级别的高浓度纳米气泡液或者在在锥形管段1-2并延伸至过渡管4高速混合搅拌得到纳米级别的高浓度纳米气泡液，高浓度纳米气泡从第二喷管2喷出，将大量直径为纳米级别的气体或者液体注入到液体中，实现了使液体中气体浓度提高，并将其长时间封闭在液体中。大量直径为纳米级别的气体或者液体可以指定空气或者水，也适用于例如氯气、二氧化硫的所有气体和液体。其中，螺旋槽翼型旋转导流体3的外径D为1mm-20000mm，螺旋槽翼型旋转导流体3的入射角度θ为0-90°。其它与具体实施方式四或五相同。

具体实施方式九：结合图5、图6、图11、图12、图18和图19说明，本实施方式的螺旋槽翼型旋转导流体3主要由前流线型体3-2、圆柱体3-3和多个羽翼3-4组成，前流线型体3-2的圆形端面与圆柱体3-3的一端连接并形成一个导流本体，多个羽翼3-4安装在导流本体上，相邻两个羽翼3-4形成宽度渐缩螺旋槽，相邻两个螺旋槽的大小形状相同，螺旋槽由前流线型体3-2的尖端向圆柱体3-3的另一端渐缩。

本实施方式的有益效果是：前流线型体3-2和圆柱体3-3一体制成，根据流体力学和仿生学原理，采用前流线型体3-2更利于液体流动，减少能量损耗，螺旋槽由前流线型体3-2的尖端向圆柱体3-3的另一端延伸渐缩，高速流动的液体进入螺旋槽翼型旋转导流体3并顺着宽度渐缩加长的螺旋槽高速旋转喷出并与流体通道3-1流出的气体或液体在第一喷管1内高速旋转混合搅拌得到纳米级别的高浓度纳米气泡液或者在锥形管段1-2并延伸至过渡管4高速混合搅拌得到纳米级别的高浓度纳米气泡液，经第二喷管2喷出，将大量直径为纳米级别的气体或者液体注入到液体中，实现了使液体中气体浓度迅速提高，并将气体长时间封闭在液体中。大量直径为纳米级别的气体或者液体可以是空气和水，也适用于如氧气，氢气等任何气体和液体。具体为：液体进入螺旋槽翼型旋转导流体3，流速稳定，随着螺旋槽宽度减少，旋转角度增加，液体旋转速度提高，快速从螺旋槽旋转发散射出增大了与从流体通道出来的气体或液体的接触面积，能有效提高纳米级别的高浓度纳米气泡液的数量。其它与具体实施方式二、三、四或五相同。

具体实施方式十：结合图1-图12、图13、图15和图18说明，本实施方式的螺旋槽翼型旋转导流体3的外径D为1mm-20000mm，螺旋槽翼型旋转导流体3的入射角度θ为0-90°。本实施方式的有益效果是接触面积增加，流速稳定，加速快，旋转角速度增加，缓冲效果好。其它与具体实施方式六、七或八相同。

具体实施方式十一：结合图20说明，本实施方式的翼型气液混合纳米气泡发生单元组成的纳米气泡发生装置包括储水箱7、气液混合泵8、总进水管路5、总出水管路6和翼型气液混合纳米气泡发生单元，储水箱7通过输水管路与气液混合泵8连通，总进水管路5与气液混合泵8连通；翼型气液混合纳米气泡发生单元的第一喷管1的出口与总出水管路6连通；翼型气液混合纳米气泡发生单元的第一喷管1的入口与总进水管路5连通。

本实施方式的有益效果是：本实施方式的翼型气液混合纳米气泡发生单元组成的纳米气泡发生装置，使用时，可以采用如图1-图12所示的相应部件组合得到的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元，螺旋槽翼型旋转导流体3可以采用如图13的宽度渐缩的螺旋槽、如图15的等宽度螺旋槽或如图18的宽度渐缩的加长螺旋槽。本发明的纳米气泡发生装置制造出的纳米水中气泡数量，根据翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元结构安装数量和排列方式可进行调节变更，本实施方式生成的纳米气泡的数量为每毫升为N×10⁷个，1<n<10000。制备的气泡浓度高，并可以长时间保持，与常规纳米气泡水制造设备相比，超出多个数量级。远远高出常规纳米气泡水生产设备，同时生产效率大幅度提高，可适用于各种配套装置上。

具体实施方式十二：结合图21所示，本实施方式的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元组成的纳米气泡发生装置还包括压缩机11和压力计12；压缩机11的出口与气液导流管10连接，气液导流管10上还安装有压力计12。如此设置，如果气液导流管10内通入气体时，空气进入气液导流管10，内部压力不够，无法将空气吸入时，将外接一台压缩机11为空气压缩机，流量调节阀15采用气体流量调节阀，将空气打入气液导流管10，进行空气与从螺旋槽翼型旋转导流体3出去的水混合搅拌，采用气体压力计测量通入的气体压力，满足设计要求和实际需要。如果气液导流管10内通入液体时，液体进入气液导流管10，内部压力不够，无法将液体吸入时，将外接一台压缩机11为液体压缩机，流量调节阀15采用液体流量调节阀，将液体打入气液导流管10，液体与从螺旋槽翼型旋转导流体3的螺旋槽送出去的液体混合搅拌，采用液体压力计测量通入的液体压力，满足设计要求和实际需要。本实施方式的气液导流管10的管路上可增设过滤器17，过滤器17可以为液体过滤器或气体过滤器。其它与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或十一相同。

具体实施方式十三：结合图22说明，本实施方式的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元组成的纳米气泡发生装置还包括过滤器17和压力计12；气液导流管10上安装有过滤器17和压力计12；如果进入气液导流管10的是空气，过滤器17采用空气过滤器，压力计12采用气体压力计测量通入的气体的压力，经过空气过滤器16过滤，通过管内负压，将空气吸入，实现气体和液体的混合搅拌；如果进入气液导流管10的是液体，过滤器17采用液体过滤器，压力计12采用液体压力计测量通入的液体的压力，经过液体过滤器16过滤，通过管内负压，将液体吸入，实现液体和液体的混合搅拌；得到纳米级别的高浓度纳米气泡水，满足设计要求和实际需要。本实施方式的气液导流管10的管路上可增设压缩机11，压缩机11可以为液体过滤器或气体过滤器。

具体实施方式十四：结合图23说明，本实施方式的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元组成的纳米气泡发生装置的总进水管路5和总出水管路6之间布置有串联设置的至少两个纳米气泡发生单元，总进水管路5与第一个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的第一喷管1的入口连通，总出水管路6与最后一个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的出口连通。

本实施方式的有益效果是：使用时，可以采用如图1-图12所示的相应部件组合得到的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元，螺旋槽翼型旋转导流体3可以采用如图13的宽度渐缩的螺旋槽、如图15的等宽度螺旋槽或如图18的宽度渐缩的加长螺旋槽。气液导流管10上可连接空气压缩机11和压力计12，配合流量调节阀15(气体流量调节阀或液体流量调节阀)实现气体或液体的快速打入，也可以在气液导流管10上单独增设过滤器17(空气过滤器或液体过滤器)和压力计12(气体压力计或液体压力计)，使气体或液体靠负压自动吸入。气体和液体或液体和液体混合可以迅速将气体或者液体切割成纳米级别,将大量直径为纳米级别的气体或者液体注入到液体中，瞬间提高气体或者液体浓度，并且实现了将气体或液体以纳米级别超高浓度长时间密封在液体中，大量直径为纳米级别的气体或者液体可以是空气和水，也适用于如氧气，氢气等任何气体和液体。总出水管路6与最后一个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的第一喷管1或第二喷管2的出口连通。其它与具体实施十一相同。

具体实施方式十五：结合图24说明，本实施方式的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元组成的纳米气泡发生装置的总进水管路5和总出水管路6之间布置有并联设置的至少两个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元，至少两个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的第一喷管1的入口均与总进水管路5连通，至少两个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的第二喷管2的出口均与总出水管路6连通。

本实施方式的有益效果是：使用时，可以采用如图1-图12所示的相应部件组合得到的翼型气液混合纳米气泡发生单元，螺旋槽翼型旋转导流体3可以采用如图13的宽度渐缩的螺旋槽、如图15的等宽度螺旋槽或如图18的宽度渐缩的加长螺旋槽。气体和液体混合可以迅速将气体或者液体切割成纳米级别,将大量直径为纳米级别的气体或者液体注入到液体中，瞬间提高气体或者液体浓度，并且实现了将气体或液体以纳米级别超高浓度长时间密封在液体中。气液导流管10上可连接压缩机11(空气压缩机或液体压缩机)和压力计12(空气压力计或液体压力计)，配合流量调节阀15(气体流量调节阀或液体流量调节阀)对流量的检测实现气体或液体的动力打入，也可以在气液导流管10上单独安装过滤器17(气体过滤器或液体过滤器)和压力计12(空气压力计或液体压力计)，使气体或液体靠负压自动吸入。气体和液体或者液体和液体混合可以迅速将气体或者液体切割成纳米级别,将大量直径为纳米级别的气体或者液体注入到液体中，瞬间提高气体或者液体浓度，大量直径为纳米级别的气体或者液体可以是空气和水，也适用于如氧气，氢气等任何气体和液体。至少两个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的第一喷管1的入口均与总进水管路5连通，至少两个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元第一喷管1或第二喷管2的出口均与总出水管路6连通。其它与具体实施十一相同。

具体实施方式十六：结合图25说明，本实施方式的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元组成的纳米气泡发生装置的总进水管路5和总出水管路6之间布置有至少两级纳米气泡发生器组B，每级纳米气泡发生器组B包括至少两个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元，两级纳米气泡发生器组B串联设置，每级纳米气泡发生器组B内的至少两个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元并联设置，第一级纳米气泡发生器组B的至少两个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的第一喷管1的入口均与总进水管路5连通，最后一级纳米气泡发生器组B的至少两个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的出口均与总出水管路6连通。

本实施方式的有益效果是：使用时，可以采用如图1-图12所示的相应部件组合得到的翼型气液混合纳米气泡发生单元，螺旋槽翼型旋转导流体3可以采用如图13的宽度渐缩的螺旋槽、如图15的等宽度螺旋槽或如图18的宽度渐缩的加长螺旋槽。气液导流管10上可连接压缩机11(气体压缩机和液体压缩机)和压力计12(气体压力计或液体压力计)，配合流量调节阀15(气体流量调节阀和液体流量调节阀)的流量检测实现气体或液体的动力打入，也可以在气液导流管10上单独安装过滤器17(空气过滤器或液体过滤器)和压力计12(气体压力计或液体压力计)，使气体或液体靠负压自动吸入。气体和液体或者液体和液体混合可以迅速将气体或者液体切割成纳米级别,将大量直径为纳米级别的气体或者液体注入到液体中，瞬间提高气体或者液体浓度，并且实现了将气体或液体以纳米级别超高浓度长时间密封在液体中。大量直径为纳米级别的气体或者液体可以是空气和水，也适用于如氧气，氢气等任何气体和液体。第一级纳米气泡发生器组B的至少两个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的第一喷管1的入口均与总进水管路5连通，最后一级纳米气泡发生器组B的至少两个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元第一喷管1或第二喷管2的出口均与总出水管路6连通。其它与具体实施十一相同。

工作过程

结合图1-图19说明，第一喷管1内构成混合搅拌喷嘴，第一喷管1的出口缩小，水流面积逐渐减少，经过气液混合泵8打入的高压水直接进入螺旋槽翼型旋转导流体3，经宽度不等螺旋槽或宽度相等螺旋槽高速旋转流出并产生高速流体，流出至第一喷管1瞬间发生真空效应，产生负压，进入气液导流管10内的气体或者液体被强烈吸入与第一喷管1内的水流充分混合产生变化，并以多次回转回流方式混合，从而被粉碎成微小气泡的气液混合状态，该气泡随后向内溃缩而缩小为超微细的气泡并释放出高能量，而这些高能量的气泡又能激发出更多的细小的纳米气泡，或进入气液导流管10内的气体经引流管被强烈吸入与过渡管4内高速旋转的水流混合产生变化，从而被粉碎成微小气泡的气液混合状态，该气泡随后向内溃缩而缩小为超微细的气泡并释放出高能量，而这些高能量的气泡又能激发出更多的细小的纳米气泡。进入气液导流管10内的气体或液体与气液混合泵8打入的液体混合时形成气液混合或液液混合状态。当气体或液体与液体混合搅拌的越激烈，则生成的纳米气泡水的气泡数量越多，浓度也越高，同时会缩小气泡的直径，汇集并生成纳米气泡，从第一喷管1的过流孔或第二喷管2喷射而出，即为直径为纳米级别的高浓度纳米气泡水。

结合图20-图25说明，单个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元制备纳米气泡时，辅助配套储水箱7和气液混合泵8，储水箱7的来流管道设置开关阀9，总出水管路6的去流管道上安装有开关阀9，储水箱7的出水口与气液混合泵8的进水口里连通，气液混合泵8的出水口与单个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的第一喷管1的入口连通，单个翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的第一喷管1的过流孔1-1或第二喷管2的出口与总出水管路6连通。

过流孔1-1或第二喷管2的截面逐渐增大，释放出更多的纳米级气泡，通过配置不同直径的气液导流管10，不同宽度螺旋槽的螺旋槽翼型旋转导流体3、不同螺旋槽翼型旋转导流体3的入射角度、不同内径过流孔1-1、不同内径过渡管4、不同圆锥角的第二喷管2以及翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的排列方式，可以实现气泡大小和数量的调节。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (12)

1.翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元，其特征在于：它包括第一喷管(1)、螺旋槽翼型旋转导流体(3)、气液导流管(10)和流量调节阀(15)；螺旋槽翼型旋转导流体(3)安装在第一喷管(1)内；

螺旋槽翼型旋转导流体(3)上加工有贯通第一喷管(1)内腔的流体通道(3-1)，气体导向管(10)安装在第一喷管(1)上并与流体通道(3-1)连通，气液导流管(10)上安装有流量调节阀(15)。

2.根据权利要求1所述的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元，其特征在于：第一喷管(1)为筒形管，第一喷管(1)的出口连接有板体(16)，板体(16)的中部加工有过流孔(1-1)。

3.根据权利要求1所述的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元，其特征在于：翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元还包括过渡管(4)，第一喷管(1)为由锥形管段(1-2)的大直径端与筒形管段(1-3)连接为一体的复合管，螺旋槽翼型旋转导流体(3)安装在筒形管段(1-3)内，锥形管段(1-2)的小直径端连接过渡管(4)。

4.根据权利要求2所述的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元，其特征在于：翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元还包括第二喷管(2)，气体通道(3-1)为贯穿螺旋槽翼型旋转导流体(3)的直角通道，此时，气液导流管(10)插装在直角通道的竖直分道内；

或者流体通道(3-1)为贯穿螺旋槽翼型旋转导流体(3)的水平通道，此时，气液导流管(10)竖向穿过第一喷管(1)的入口并与水平通道连通；气液导流管(10)的内径(d)为0.1mm-1000mm，过流孔(1-1)的孔径(D1)为0.5mm-20000mm，第二喷管(2)为圆柱形管或锥形管，第二喷管(2)为圆柱形管时，第二喷管(2)与过流孔(1-1)连接，第二喷管(2)为锥形管时，第二喷管(2)的小直径端与过流孔(1-1)连接，该锥形管的圆锥角(α)的取值范围为：0°＜α＜180°。

5.根据权利要求3所述的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元，其特征在于：翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元还包括第二喷管(2)，过渡管(4)的末端连接有第二喷管(2)，流体通道(3-1)为贯穿螺旋槽翼型旋转导流体的直角通道，此时，气液导流管(10)插装在直角通道的竖直分道内；

或者流体通道(3-1)为贯穿螺旋槽翼型旋转导流体(3)的水平通道，此时，气液导流管(10)穿过第一喷管(1)的入口并与水平通道连通；气液导流管(10)的内径(d)为0.1mm-1000mm，第二喷管为圆柱形管或锥形管；第二喷管(2)为锥形管时，第二喷管(2)的小直径端与过渡管(4)连接，过渡管(4)的内径(D2)为0.5mm-15000mm，该锥形管的圆锥角(β)的取值范围为：0°＜β＜360°。

6.根据权利要求4所述的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元，其特征在于：螺旋槽翼型旋转导流体(3)包括本体(3-5)和多个羽翼(3-4)，本体(3-5)为圆柱形，多个羽翼(3-4)安装在本体(3-5)的外周侧面，相邻两个羽翼(3-4)形成宽度渐缩的螺旋槽，相邻两个螺旋槽的大小形状相同，螺旋槽窄端所对应的本体端面为液体出口端面，螺旋槽宽端所对应的本体端面为液体入口端面；翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元还包括流线型体(14)，流线型体(14)布置在第一喷管(1)内，流线型体(14)的大直径端面安装在螺旋槽翼型旋转导流体(3)的螺旋槽宽端所对应的本体端面上，且流路区域长度(H)为0.5mm-10000mm，流体通道(3-1)为贯穿螺旋槽翼型旋转导流体(3)的水平通道时，流线型体(14)的中部设置有与该水平通道贯通的过气液通道，气液导流管(10)竖向穿过第一喷管(1)并与过气液通道连接。

7.根据权利要求5所述的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元，其特征在于：螺旋槽翼型旋转导流体(3)包括本体(3-5)和多个羽翼(3-4)；本体(3-5)为圆柱形，多个羽翼(3-4)安装在本体(3-5)的外周侧面，相邻两个羽翼(3-4)形成宽度渐缩的螺旋槽，相邻两个螺旋槽的大小形状相同，螺旋槽窄端所对应的本体端面为液体出口端面，螺旋槽宽端所对应的本体端面为液体入口端面；翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元还包括流线型体(14)，流线型体(14)布置在第一喷管(1)内，流线型体(14)的大直径端安装在螺旋槽翼型旋转导流体(3)的螺旋槽宽端的本体端面上，且流路区域长度(H)为0.5mm-10000mm，流体通道(3-1)为贯穿螺旋槽翼型旋转导流体(3)的水平通道时，流线型体(14)的中部设置有与该水平通道贯通的过气液通道，气液导流管(10)竖向穿过第一喷管(1)并与过气液通道连接。

8.根据权利要求4或5所述的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元，其特征在于：螺旋槽翼型旋转导流体(3)外形为圆柱形，螺旋槽翼型旋转导流体(3)的螺旋槽为等宽度螺旋槽。

9.根据权利要求2、3、4或5所述的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元，其特征在于：螺旋槽翼型旋转导流体(3)主要由前流线型体(3-2)、圆柱体(3-3)和多个羽翼(3-4)组成，前流线型体(3-2)的圆形端面与圆柱体(3-3)的一端连接并形成一个导流本体，多个羽翼(3-4)安装在导流本体上，相邻两个羽翼(3-4)形成宽度渐缩螺旋槽，相邻两个螺旋槽的大小形状相同，螺旋槽由前流线型体(3-2)的尖端向圆柱体(3-3)的另一端渐缩。

10.根据权利要求6或7所述的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元，其特征在于：螺旋槽翼型旋转导流体(3)的外径(D)为1mm-20000mm，螺旋槽翼型旋转导流体(3)的入射角度(θ)为0-90°。

11.一种利用翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元组成的纳米气泡发生装置，其特征在于：它包括储水箱(7)、气液混合泵(8)、总进水管路(5)、总出水管路(6)和翼型气液混合纳米气泡发生单元，储水箱7通过输水管路与气液混合泵(8)连通，总进水管路(5)与气液混合泵(8)连通；翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的第一喷管(1)的出口与总出水管路(6)连通；翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元的第一喷管(1)的入口与总进水管路(5)连通。

12.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或11所述的翼型气液或液液混合纳米气泡发生单元组成的纳米气泡发生装置，其特征在于：它还包括压缩机(11)和压力计(12)；压缩机(11)的出口与气液导流管(10)连接，气液导流管(10)上还安装有压力计(12)。