CN106731933A - 一种微细气泡产生装置 - Google Patents

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程裕晖
马俊清
耿为干
李强
潘伟
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/10—Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components
    • B01F25/101—Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components wherein the vortex flows in a spherical shaped receptacle or chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06—Spray cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids

Abstract

本发明涉及气泡发生装置技术领域，特别是涉及适用于产生微气泡、纳米气泡等微细气泡的装置，即一种微细气泡产生装置。所述微细气泡产生装置包括：管道、冲击部。本发明不需要复杂的气液混合机构也能够产生充足量的气泡，利用液体在管道中的压力变化将气液混合流体中的空气析出，进而能够使微细气泡或微纳米气泡产生量提高至已知技术所无法实现的高度。

Description

一种微细气泡产生装置
技术领域
本发明涉及气泡发生装置技术领域，特别是涉及适用于产生微气泡、纳米气泡等微细气泡的装置，即一种微细气泡产生装置。
背景技术
近年来，含有微细气泡的(毫米、微米、纳米尺寸的气泡)的气液混合流体越来越多的被应用于各个行业和人类的生产生活领域。
在水中形成的气泡根据其尺寸而分类成毫米气泡或微气泡(进一步而言，为微纳米气泡以及纳米气泡等)。毫米气泡是某种程度上的巨大的气泡，且在水中迅速地上升而最终在水面破裂消失。与此相对，直径为50μm以下的气泡具有如下特殊的性质，即由于微细所以在水中的停留时间长，由于气体的溶解能力优异所以在水中进一步缩小，进而在水中消失(完全溶解)，通常将上述直径在50μm以下的气泡称为微气泡，对直径更小的微纳米气泡(直径为10nm以上且小于1μm)以及纳米气泡(直径小于10nm)称为微细气泡。
现有技术的微细气泡产生装置不足以产生充足量的气泡且由于微细气泡产生装置结构比较复杂，很难达到所需要的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不需要复杂的气液混合机构也能够产生充足量的气泡，利用液体在管道中的压力变化将气液混合流体中的空气析出，进而能够使微细气泡或微纳米气泡产生量提高至已知技术所无法实现的高度。
所述微细气泡产生装置包括：管道、冲击部；
所述管道是中部贯通的筒型结构；
所述冲击部包括至少一个球体以及连接球体和管道内壁的转动轴；
所述球体与管道的位置关系是：球体可全部设置在管道内也可部分设置在管道内；
所述冲击部球体的数量可设为一个；
所述冲击部的球体的数量可设为二个；
所述冲击部的球体的数量可设为三个或三个以上。
本发明的有益效果如下：
1、本发明无需复杂的微细气泡产生机构就可以产生微细气泡且微细气泡产生效果优异。
2、本发明结构简单、稳定性高，加工生产相当简单且生产成本低廉，利于大面积普及使用。
3、本发明应用面广泛，不仅可适用于家庭、办公场所等环境的除尘，由于本发明微细气泡产生效果优异，还可适用与工厂、饭店等环境较为恶劣地的除尘。
附图说明
通过接下来结合附图进行的详细描述，本发明的上述目的和其他目的、特征和其他优点将变得更容易理解，其中：
图1是本发明实施例中一个球体固定或随着水流方向转动的整体结构示意图。
图2是本发明实施例中一个球体固定或随着水流方向转动的正面视图。
图3是本发明实施例中一个球体切割水流方向转动的整体结构示意图。
图4是本发明实施例中球体部分设置在管道内整体结构示意图。
图5是本发明实施例中二个球体固定或随着水流方向转动的正面视图。
图6是本发明实施例中二个球体切割水流方向转动的整体结构示意图。
图7是本发明实施例中三个球体固定或随着水流方向转动的正面视图。
图8是本发明实施例中三个球体切割水流方向转动的整体结构示意图。
图9是本发明实施例中球体表面设有凹凸结构示意图。
图10是本发明实施例中球体表面设有螺纹结构示意图。
图11是本发明原理描述示意图。
具体实施方式
本发明的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本发明，与本发明没有连接的部件将从附图中省略。
如图1-4所示，所述微细气泡产生装置包括：管道1、冲击部2；
所述管道1是中部贯通的筒型结构；
所述冲击部包括至少一个球体21以及连接球体21和管道1内壁的转动轴22；
所述球体21与管道1的位置关系是：球体21可全部设置在管道1内也可部分设置在管道1内；
如图9所示，所述球体21表面可设计为凹凸结构，其目的是为了具有一定流速的气液混合流体流经球体21表面时，撞击球体21表面凹凸不平的结构产生更多、更细的湍流；
如图10所示，所述球体21表面可设计为纹路结构，其目的是为了具有一定流速的气液混合流体流经球体21表面时，撞击球体21表面凹凸不平的结构产生更多、更细的湍流；
所述球体21表面可设有涂层，其目的是为了具有一定流速的气液混合流体流经球体21表面时，更易改变气液混合流体的方向，产生更加细小的湍流；
所述球体21可设置为固定在转动轴22上的，不随转动轴22转动；
在本实施例中，气液混合流体在流经球体21时，在压力增大、释放的过程中气液混合流体中的气体会析出，形成微气泡，气液混合流体撞击管道内壁形成湍流，湍流中的气体也会析出形成微气泡；在球体21的表面设置凹凸结构或纹路结构或涂层时，球体21表面形成的湍流则更多、更细，形成的微气泡也更多、更细；
所述球体21设置为可随着转动轴22转动；
在本实施例中，球体21转动方向可以平行于气液混合流体的流动方向，气液混合流体在流经球体21时，带动球体21随着气液混合流体转动，球体21前端与气液混合流体摩擦会产生更多湍流，在球体21的表面设置凹凸结构或纹路结构或涂层时，球体21表面形成的湍流则更多、更细，形成的微气泡也更多、更细；球体21转动方向可以切割气液混合流体的流动方向，在球体21切割气液混合流体转动时，球体21周边的气液混合流体中的湍流会形成涡旋状流体，涡旋状流体会产生负压，更利于气液混合流体中空气的析出，在球体21的表面设置凹凸结构或纹路结构或涂层时，球体21表面形成的湍流则更多、更细，形成的微气泡也更多、更细；
如图5-6所示，所述微细气泡产生装置包括：管道6、冲击部3；
所述管道6是中部贯通的筒型结构；
所述冲击部是设置在中空的管道6内的，该冲击部包括至少一个球体31以及连接球体31和管道6内壁的转动轴32；
所述球体31与管道6的位置关系是：球体31可全部设置在管道6内也可部分设置在管道6内；
所述二个球体31每个球体31表面可设计为凹凸结构；
所述二个球体31每个球体31表面可设计为纹路结构；
所述二个球体31每个球体31表面可设有涂层；
所述二个球体31每个球体31可设置为固定在转动轴32上的，不随转动轴32转动；
所述二个球体31每个球体31可设置为随着转动轴32转动；
在本实施例中，每个球体31可以平行于气液混合流体流动方向转动也可以切割气液混合流体的方向转动；
如图7-8所示，所述微细气泡产生装置包括：管道7、冲击部4；
所述管道7是中部贯通的筒型结构；
所述冲击部是设置在中空的管道7内的，该冲击部包括至少一个球体41以及连接球体41和管道7内壁的转动轴42；
所述球体41与管道7的位置关系是：球体41可全部设置在管道7内也可部分设置在管道7内；
所述三个球体41每个球体41表面可设计为凹凸结构；
所述三个球体41每个球体41表面可设计为纹路结构；
所述三个球体41每个球体41表面可设有涂层；
所述三个球体41每个球体41可设置为固定在转动轴42上的，不随转动轴42转动；
所述三个球体41每个球体41可设置为随着转动轴42转动；
在本实施例中，每个球体41可以平行于气液混合流体流动方向转动也可以切割气液混合流体的方向转动；
所述微细气泡产生装置包括：管道8、冲击部5；
所述管道8是中部贯通的筒型结构；
所述冲击部包括：n(n≥3，n∈N*)个球体51以及将球体51固定在管道8内的转动轴52；
所述n个球体51每个球体51的表面可设计为凹凸结构；
所述n个球体51每个球体51的表面可设计为纹路结构；
所述n个球体51每个球体51的表面可设有涂层；
所述n个球体51每个球体51可设置为固定在转动轴52上的，不随转动轴52转动；
所述n个球体51每个球体51可设置为随着转动轴52转动；
在本实施例中，每个球体51可以平行于气液混合流体流动方向转动也可以切割气液混合流体的方向转动。
本发明工作原理如下：
如图11所示，当有一定压力的气液混合流体进入微细气泡产生装置流经球体时，由于管道内径受球体影响，球体表面与管道内壁形成一定角度，气液混合流体流经球体a点到b点时，气液混合流体流道从大到小，气液混合流体流经球体四周的压力大于球体前方的压力，气液混合流体通过球体四周时流速加快，急速的气液混合流体撞击球体四周与管内壁形成乱流，使气液混合流体通过球体形成微小漩涡状流体即湍流，当漩涡状流体流经球体表面b点到c点时，旋涡状流体流道从小变大，其压力得到缓释形成负压，漩涡状流体的空气分离压达到临界值时，溶解在气液混合流体里的气体将会迅速从气液混合流体中析出，产生微气泡，湍流的大小及数量决定微气泡的多少。

Claims (6)

1.一种微细气泡产生装置，其包括：管道(1，6，7，8)、冲击部(2，3，4，5)；
所述管道(1，6，7，8)是中部贯通的筒型结构；
其特征在于：所述冲击部(2，3，4，5)包括至少一个球体(21，31，41，51)以及连接球体(21，31，41，51)和管道内壁的转动轴(22，32，42，52)；
所述球体(21，31，41，51)与管道(1，6，7，8)的位置关系是：球体(21，31，41，51)可全部设置在管道(1，6，7，8)内也可部分设置在管道(1，6，7，8)内。
2.根据权利要求1所述的一种微细气泡产生装置，其特征在于：所述球体(21，31，41，51)表面可设计为凹凸结构。
3.根据权利要求1所述的一种微细气泡产生装置，其特征在于：所述球体(21，31，41，51)表面可设计为纹路结构。
4.根据权利要求1所述的一种微细气泡产生装置，其特征在于：所述球体(21，31，41，51)表面可设有涂层。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种微细气泡产生装置，其特征在于：所述球体(21，31，41，51)可设置为固定在转动轴(22，32，42，52)上的，不随转动轴(22，32，42，52)转动。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种微细气泡产生装置，其特征在于：所述球体(21，31，41，51)可设置为随着转动轴(22，32，42，52)转动。
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