CN107459156A - 一种微纳米气泡发生装置及水流净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保设备技术领域，特指一种微纳米气泡发生装置及水流净化系统。本发明属于环保设备技术领域，特指一种微纳米气泡发生装置及水流净化系统。本发明的目的是这样实现的：微纳米气泡发生装置，包括壳体，壳体内设置有涡纳泵；涡纳泵，其用吸入水流和空气并初步混合得到初级的水气混合液，再将初级的水气混合液输送至水汽漩切器，然后再送至分流管；水汽漩切器，是将涡纳泵产生级的水气混合液进行再螺旋混合；分流管，其用于将初级的水气混合液分散到气水混合蓄能器中；气水混合蓄能器，其用于将初级的水气混合液进一步混合，再输送至微纳米曝气喷头；微纳米曝气喷头，其用于将高压的水气混合液中喷射成微纳米级的水气液。
Description
技术领域
本发明属于环保设备技术领域，特指一种微纳米气泡发生装置及水流净化系统。
背景技术
目前，随着对环保意识的提高，对环保设备的研究也越来越多样化精细化。特别在水资源净化上的研究受到越来越多的关注。而当微纳米气泡工艺在对净化水质方面的效果越来越显著之后，对该工艺方面的研究越来越多。但是现有的微纳米气泡发生装置普遍都存在发生效力不够高，流量不大，结构过于复杂等缺点，如：中国发明专利，申请号：201210455876.6，本发明涉及一种养殖用微米汽泡生成装置，包括底座，所述底座上设有水泵和压力罐，水泵通过管道一与压力罐右端连接，管道一上设有压力表，水泵通过管道二连接进水口，管道二上设有空气孔，所述压力罐左端通过管道三连接有微米喷头；所述管道二的直径大于管道一的直径，管道一的直径大于管道三的直径。本发明的有益效果为：本发明是一种养殖用微米汽泡生成装置，本装置结构简单，使用安全可靠，由本装置制成微米大小的微细汽泡与水混合在一起，得到微米汽泡水，这种水不仅可以适用于有机肥栽培、水产业及花卉团地等领域，而且可以使用畜牧业养殖领域，具有杀菌、促生长和提高产量的作用。
以上技术虽然提供了一种微纳米气泡发生装置，然而目前的气水混合的效果一直都不够理想，需要在产品结构上继续进行优化。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、汽水混合效果好、成本低廉、组装方便、使用寿命长的微纳米气泡发生装置及水流净化系统。
本发明的目的是这样实现的：微纳米气泡发生装置，包括壳体，壳体内设置有涡纳泵；
涡纳泵，其用吸入水流和空气并初步混合得到初级的水气混合液，再将初级的水气混合液输送至水汽漩切器，然后再送至分流管；
水汽漩切器，是将涡纳泵产生的水气混合液进行再螺旋混合；
分流管，其用于将初级的水气混合液分散到气水混合蓄能器中；
气水混合蓄能器，其用于将初级的水气混合液进一步混合，再输送至微纳米曝气喷头；
微纳米曝气喷头，其用于将高压的水气混合液中喷射成微纳米级的水气液；
所述涡纳泵包括泵体和电机，泵体下部的至少一侧设置有进水端口，泵体的上端部设置有出水端口，泵体内设置有叶轮组件，电机安装在泵体的下端部，电机轴伸入泵体内并驱动所述叶轮组件，叶轮组件可将流体从进水端口输送至出水端口，
所述进水端口一侧的泵体上设置有进气端口，进气端口的内端与进水端口的内端均导通至泵体内腔；
所述进水端口安装有进水管，进水管的外端连接有过滤装置，过滤装置上设置有可过滤流体的进水孔；
所述水汽漩切器将所述涡纳泵产生的初级水气混合液进一步螺旋分割；所述水汽漩切器和所述气水混合蓄能器之间还设置有碳纳米核磁水处理器。
优选地，所述泵体为离心式，叶轮组件包括叶轮和叶轮轴，叶轮的叶片呈离心状且单边开式结构；所述叶片周侧设置有较常规导流叶数目多的悬竖导流叶，悬竖导流叶呈旋涡状分布，叶轮的叶片与导流叶涡旋方向相反。
优选地，所述气水混合蓄能器包括一竖起设置的气水混合筒，在所述混合筒内上端部设置有若干个倾斜设置的筛板，筛板的上端部设置有连通所述分流管的蓄能器进水口；所述混合筒内上部有3/5的空间被空气占有,当气与水进入气水混合蓄能器内时,水为喷射状态,喷射状态的水碰到气水混合蓄能器壁上成为瀑雨,在近3/5的空间中落下,气与水进一步混匀成为气水混合液并蓄能。
优选地，所述微纳米曝气喷头把含气率超过12％气水混合液送入宽逢隙超微米气泡喷头中,在超微米气泡喷头的加速口中最高流速≧50M/s,当此高压的含气激流向外释放,产生粉碎膨胀的效果,迫使液流上下串动造成繁流液阻,固此缝隙适当扩大后,升高的压力得以保持,当此高压的含气激流到达环形释放槽时空间突然扩大、压力突降,此现象类似爆米花。气水混合液中被压缩的气体产生爆炸,内外压差越大爆炸效果越好,爆炸等于万倍以上的膨胀,因此当它从剪切过渡孔中喷出时再次受到剪切而产生出微纳米级的气泡。
优选地，所述电机为永磁同步潜水电机。
优选地，所述泵体上设置有两个进水端口，两个进水端口一左一右布置在泵体下部的两侧；所述进气端口设置在两个进水端口中间。
优选地，所述进水端口处加长的U形进水管从进水端口向下再向上弯曲，进水管的外端向上伸出并安装有所述过滤装置，过滤装置表面布置有过滤孔区域。
优选地，所述进水管的外端口与进气端口的高度基本持平。
优选地，所述进水管的管壁上开设有加料端口。
一种水流净化系统，在浮体或基床上安装有上述的微纳米气泡发生装置；
所述浮体包括小船；
所述基床包括河流或湖泊的底部泥土基；
所述水汽漩切器、分流管、气水混合蓄能器和微纳米曝气喷头设置有一组或两组；两组时，分流管、气水混合蓄能器和微纳米曝气喷头分别设置在相对的两侧。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
1.本发明较现有技术通过合理的配比各个功能部件，充分发挥了每个部件的功能，从而又减少不必要的部件，降低了生产成本。
2.本发明将气水混合蓄能器内部的空气和液体进行合理的分配。并通过约束将水的状态设置为喷射状态，这样就可以增加气水混合的程度。而且在混合的过程中，还能通过形成瀑雨这样的设置进一步增加混合的比例。
3.本发明通过增加了微纳米曝气喷头产生高流速的混合柱，而且通过被压缩的气体生产爆炸，能够进一步增加了气水混合的比例从而产生了微纳米级的气泡。
4.本发明采用了特殊设计的叶轮组件，在实际使用过程中气体和液体会产生碰撞，碰撞的过程中能够进一步增加汽水混合的比例。
5.本发明的水流净化系统通过在浮体或基床上安装微纳米气泡发生装置,这样就进一步增加了产品在净化水质方面的性能。
附图说明
图1是本发明的结构简图之一；
图2是本图1隐藏壳体之后的结构简图；
图3是A处局部放大图；
图4是B处局部放大图；
图5是本发明的结构简图之二；
图6是本发明的结构简图之三；
图7是涡纳泵的结构示意图之一；
图8是C处局部放大图；
图9是涡纳泵的结构示意图之二
图10是泵体的结构示意图；
图11是泵体与叶轮组件的爆炸图；
图12是本发明实施例二的结构示意图；
图13是图12隐藏壳体之后的结构示意；。
图14是水汽漩切器内的漩切单元的结构示意图。
图中：1-涡纳泵；2-水汽漩切器；3-分流管；4-气水混合蓄能器；5-微纳米曝气喷头；6-碳纳米核磁水处理器；7-壳体；11-泵体；12- 电机；13-进水端口；14-出水端口；15-叶轮组件；16-进气端口；17- 进水管；18-过滤装置；21-漩切单元；22-漩切杆；41-混合筒；42-筛板；43-蓄能器进水口；51-气泡喷头；151-叶轮；152-叶轮轴；153- 悬竖导流叶；154-叶片；171-加料端口；181-进水孔；182-过滤孔区域。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明做进一步描述。
实施例一：如图1-9所示,本发明的目的是这样实现的：微纳米气泡发生装置，包括壳体7，壳体7内设置有涡纳泵1；
涡纳泵1，其用吸入水流和空气并初步混合得到初级的水气混合液，再将初级的水气混合液输送至水汽漩切器2，然后再送至分流管 3；
水汽漩切器2，是将涡纳泵1产生的水气混合液进行再螺旋混合；水汽漩切器2，是将涡纳泵1产生的水气混合液进行再螺旋混合；所述水汽漩切器2内设置有若干个漩切单元21，漩切单元21内成型有若干个漩切杆22；
分流管3，其用于将初级的水气混合液分散到气水混合蓄能器4 中；
气水混合蓄能器4，其用于将初级的水气混合液进一步混合，再输送至微纳米曝气喷头5；
微纳米曝气喷头5，其用于将高压的水气混合液中喷射成微纳米级的水气液；
所述涡纳泵1包括泵体11和电机12，泵体11下部的至少一侧设置有进水端口13，泵体11的上端部设置有出水端口14，泵体11 内设置有叶轮151组件15，电机12安装在泵体11的下端部，电机 12轴伸入泵体11内并驱动所述叶轮151组件15，叶轮151组件15 可将流体从进水端口13输送至出水端口14，
所述进水端口13一侧的泵体11上设置有进气端口16，进气端口16的内端与进水端口13的内端均导通至泵体11内腔；
所述进水端口13安装有进水管17，进水管17的外端连接有过滤装置18，过滤装置18上设置有可过滤流体的进水孔181；
所述水汽漩切器2将所述涡纳泵1产生的初级水气混合液进一步螺旋分割；所述水汽漩切器2和所述气水混合蓄能器4之间还设置有碳纳米核磁水处理器6。
本发明较现有技术通过合理的配比各个功能部件，充分发挥了每个部件的功能，从而又减少不必要的部件，降低了生产成本。涡纳泵 1可以吸入并将水流和空气初步混合从而得到初级的水气混合液。气水混合蓄能器4能够将初级的混合液进一步混合，进一步增加混合的比例。微纳米曝气喷头5可以讲气体加工成微纳米级的气泡，这样的混合物进入污水中就能够进一步增加除污水的效果。
本技术方案所述的微纳米曝气喷头5，较现有曝气喷头具有更高的产品精度；如发明申请号：申请号：200420092705.2，一种可产生负离子溶氧的曝气喷头,其包含一主管体、一内隔板、一高压水室及一气液混合室。该主管体设有一进水口、一进气口及一外喷嘴。该内隔板用以区隔该高压水室及气液混合室,并设有一内喷嘴。使用时,高压水通过该进水口及高压水室,并利用该内喷嘴微粒化成水粒子。空气由该进气口进入该气液混合室,以便与水粒子充分混合形成负离子形式的溶氧。该外喷嘴促使产生细微气泡,以藉由细微气泡携带负离子溶氧向外喷洒。
本技术方案所述碳纳米核磁水处理器6，较现有水处理器采用碳纳米材质结合核磁共振半宽高频率的方式，而且较现有的水处理器具有更高的产生精度，水汽混合液的产生具有更优选的作用，而且本碳纳米材质还包含有活性炭成分，对除污、净化水质有良好的效果。
如申请号：201720057535.1，本发明公开一种水处理器，供置入一蓄水容器内，其包含一壳体与一物理式多重冲击液态能量水，该壳体具有一容纳空间，该物理式多重冲击液态能量水的组成为具微振元素液态能的微细化水分子，为符合核磁共振半宽高频率的数值在100赫兹以下，且该物理式多重冲击液态能量水容设于该容纳空间内，据此该壳体置入该蓄水容器后，可以借由该物理式多重冲击液态能量水以物理谐荡的方式活化该蓄水容器的水，让该蓄水容器内原本水分子团较大的水可以细化形成水分子团较小的水，可以改善该蓄水容器的水质以供人们使用，可帮助维持人们的身体健康，其不需要电力，且没有化学品添加，具有节能减排环保安全等特性功能。
本技术方案所述的水汽漩切器2，是一种利用高速水气通过漩切杆时不停的撞击，从而实现提高水中含氧量的设备。一般的，一个水汽漩切器2内会设置有多个漩切单元21，每个漩切单元21都会成型有多个漩切杆22，通过增加漩切杆分布的密度来增加产品的水气撞击的频率和程度，从而进一步增加水中溶解的气体的含量。
优选地，所述泵体11为离心式，叶轮151组件15包括叶轮151 和叶轮轴152，叶轮151的叶片154呈离心状且单边开式结构；所述叶片154周侧设置有较常规导流叶数目多的悬竖导流叶153，悬竖导流叶153呈旋涡状分布，叶轮151的叶片154与导流叶涡旋方向相反。本发明采用的叶轮151组件15，能够通过叶轮151将液体冲击导流页，从而实现了液体与气体之间更大的融合。本技术方案公开的叶轮 151组件15可以实现在泵体11内液体与气体的混合。这样就可以进一步增加水中的含氧量。
优选地，如图5或图6所示，所述气水混合蓄能器4包括一竖起设置的气水混合筒41，在所述混合筒41内上端部设置有若干个倾斜设置的筛板42，筛板42的上端部设置有连通所述分流管3的蓄能器进水口43；所述混合筒41内上部有3/5的空间被空气占有,当气与水进入气水混合蓄能器4内时,水为喷射状态,喷射状态的水碰到气水混合蓄能器4壁上成为瀑雨,在近3/5的空间中落下,气与水进一步混匀成为气水混合液并蓄能。本发明将气水混合蓄能器4内部的空气和液体进行合理的分配。并通过约束将水的状态设置为喷射状态，这样就可以增加气水混合的程度。而且在混合的过程中，还能通过形成瀑雨这样的设置进一步增加混合的比例。同时筛板42的两侧面上端部设置有呈锯齿形的切割部，所述蓄能器进水口43处还设置有带筛网的挡板。这样的设计能够使得水气在一次次的撞击中不断的经历切割和碰撞的过程，进一步增加水气混合液中的含氧量。
优选地，所述微纳米曝气喷头5把含气率超过12％气水混合液送入宽逢隙超微米气泡喷头51中,在超微米气泡喷头51的加速口中最高流速≧50M/s,当此高压的含气激流向外释放,产生粉碎膨胀的效果,迫使液流上下串动造成繁流液阻,固此缝隙适当扩大后,升高的压力得以保持,当此高压的含气激流到达环形释放槽时空间突然扩大、压力突降,此现象类似爆米花。气水混合液中被压缩的气体产生爆炸, 内外压差越大爆炸效果越好,爆炸等于万倍以上的膨胀,因此当它从剪切过渡孔中喷出时再次受到剪切而产生出微纳米级的气泡。本发明通过增加了微纳米曝气喷头5产生高流速的混合柱，而且通过被压缩的气体生产爆炸，能够进一步增加了气水混合的比例从而产生了微纳米级的气泡。
优选地，所述电机12为永磁同步潜水电机12。本技术方案采用的永磁同步电机12具有结构简单、运行可靠、体积小、质量小、损耗少、效率高，以及电动机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点。而且可以实现无极调速，使得产品具有更好的调速性能，可以方便的实现进气量的最大调节。同时更高速的异步电机12能产生更高的转速，使得水气更容易分割成微细气泡。特别适用于本实用性所要求的应用环境。
优选地，所述泵体11上设置有两个进水端口13，两个进水端口13一左一右布置在泵体11下部的两侧；所述进气端口16设置在两个进水端口13中间。进水端口13的两边设置，能方便引加液体的种类和数量，进水端口13和进气端口16的位置排布，以上设计能够增加提高混合的效率。特别是在有限的空间里增加进水量，提高出水的效率。
优选地，所述进水端口13处加长的U形进水管17从进水端口 13向下再向上弯曲，进水管17的外端向上伸出并安装有所述过滤装置18，过滤装置18表面布置有过滤孔区域182。本技术方案设计的进水管17的的形状能够有效加长进水管17的长度，提高泵进水口的负压，方便空气吸入，有效增加空气的吸入量，而不需用空气压缩机来加压送入泵。同时进水口的过滤装置18上的过滤孔区域182能够阻挡绝大部分的杂质，还可以通过增加过滤孔区域182中过滤孔的密度增加过滤的性能。同时由于进水的弯曲向上，在上部，当进水口发生堵塞时，可方便清除，使泵有效工作。
优选地，所述进水管17的外端口与进气端口16的高度基本持平。这样的设计利用里气压的特性，能够让进水管17内的液体尽可能保持一个较大的压强进入泵体11。同时基本持平的设计，能够在实际使用过程中得到液体与气体的最大的混合效果，这样能够得到最大含氧量。
优选地，所述进水管17的管壁上开设有加料端口171。加料端口171的设计能够为整个泵提供一个增加物料的端口。从而增加了产品的适用性，更加方便快捷。优选地，加料端口171可以直接加入酵素或农药等物质，从而增加了实用性。
一种水流净化系统，在浮体或基床上安装有上述的微纳米气泡发生装置；
所述浮体包括小船；
所述基床包括河流或湖泊的底部泥土基；
所述水汽漩切器2、分流管3、气水混合蓄能器4和微纳米曝气喷头5设置有两组；所述分流管3、气水混合蓄能器4和微纳米曝气喷头5分别设置在相对的两侧。本发明的水流净化系统通过在浮体或基床上安装微纳米气泡发生装置,这样就进一步增加了产品在净化水质方面的性能。
实施例二，如图10-11所示，本实施例与实施例一基本一致，其不同点在于：所述水汽漩切器2、分流管3、气水混合蓄能器4和微纳米曝气喷头5设置有一组，所述水汽漩切器2、分流管3、气水混合蓄能器4和微纳米曝气喷头5依次连接设置，且所述微纳米曝气喷头5呈扇形布置。
本实施例的微纳米曝气喷头5呈扇形布置这样可以有效的减少产品体积，灵活方便，能有效的提高产品的通用性。
工作原理:
本发明采用了将涡纳泵1、分流管3、气水混合蓄能器4和微纳米曝气喷头5巧妙的结合在一起，通过多级多次的让气体和液体产生碰撞，从而增加水中的含氧量，在通过微纳米曝气喷头5这种方式将水气混合液中的气体加工成微纳米级的气泡。这样的气派进入污水中就可以实现净化水质的作用。而且为了更好的发挥产品的性能，可以将该装置安装在浮体或者基床上进行，这样的环境更加适合产品本身的使用环境。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.微纳米气泡发生装置，其特征在于，包括壳体(7)，壳体(7)内设置有涡纳泵(1)；
涡纳泵(1)，其用吸入水流和空气并初步混合得到初级的水气混合液，再将初级的水气混合液输送至水汽漩切器(2)，然后再送至分流管(3)；
水汽漩切器(2)，是将涡纳泵(1)产生的水气混合液进行再螺旋混合；
分流管(3)，其用于将初级的水气混合液分散到气水混合蓄能器(4)中；
气水混合蓄能器(4)，其用于将初级的水气混合液进一步混合，再输送至微纳米曝气喷头(5)；
微纳米曝气喷头(5)，其用于将高压的水气混合液中喷射成微纳米级的水气液；
所述涡纳泵(1)包括泵体(11)和电机(12)，泵体(11)下部的至少一侧设置有进水端口(13)，泵体(11)的上端部设置有出水端口(14)，泵体(11)内设置有叶轮(151)组件(15)，电机(12)安装在泵体(11)的下端部，电机(12)轴伸入泵体(11)内并驱动所述叶轮(151)组件(15)，叶轮(151)组件(15)可将流体从进水端口(13)输送至出水端口(14)，
所述进水端口(13)一侧的泵体(11)上设置有进气端口(16)，进气端口(16)的内端与进水端口(13)的内端均导通至泵体(11)内腔；
所述进水端口(13)安装有进水管(17)，进水管(17)的外端连接有过滤装置(18)，过滤装置(18)上设置有可过滤流体的进水孔(181)；
所述水汽漩切器(2)将所述涡纳泵(1)产生的初级水气混合液进一步螺旋分割；所述水汽漩切器(2)和所述气水混合蓄能器(4)之间还设置有碳纳米核磁水处理器(6)。
2.根据权利要求1所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述泵体(11)为离心式，叶轮(151)组件(15)包括叶轮(151)和叶轮轴(152)，叶轮(151)的叶片(154)呈离心状且单边开式结构；所述叶片(154)周侧设置有较常规导流叶数目多的悬竖导流叶(153)，悬竖导流叶(153)呈旋涡状分布，叶轮(151)的叶片(154)与导流叶涡旋方向相反。
3.根据权利要求1所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述气水混合蓄能器(4)包括一竖起设置的气水混合筒(41)，在所述混合筒(41)内上端部设置有若干个倾斜设置的筛板(42)，筛板(42)的上端部设置有连通所述分流管(3)的蓄能器进水口(43)；所述混合筒(41)内上部有3/5的空间被空气占有,当气与水进入气水混合蓄能器(4)内时,水为喷射状态,喷射状态的水碰到气水混合蓄能器(4)壁上成为瀑雨,在近3/5的空间中落下,气与水进一步混匀成为气水混合液并蓄能。
4.根据权利要求1所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述微纳米曝气喷头(5)把含气率超过12％气水混合液送入宽逢隙超微米气泡喷头(51)中,在超微米气泡喷头(51)的加速口中最高流速≧50M/s,当此高压的含气激流向外释放,产生粉碎膨胀的效果,迫使液流上下串动造成繁流液阻,固此缝隙适当扩大后,升高的压力得以保持,当此高压的含气激流到达环形释放槽时空间突然扩大、压力突降,此现象类似爆米花；气水混合液中被压缩的气体产生爆炸,内外压差越大爆炸效果越好,爆炸等于万倍以上的膨胀,因此当它从剪切过渡孔中喷出时再次受到剪切而产生出微纳米级的气泡。
5.根据权利要求1所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述电机(12)为永磁同步潜水电机(12)。
6.根据权利要求1或2所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述泵体(11)上设置有两个进水端口(13)，两个进水端口(13)一左一右布置在泵体(11)下部的两侧；所述进气端口(16)设置在两个进水端口(13)中间。
7.根据权利要求6所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述进水端口(13)处加长的U形进水管(17)从进水端口(13)向下再向上弯曲，进水管(17)的外端向上伸出并安装有所述过滤装置(18)，过滤装置(18)表面布置有过滤孔区域(182)。
8.根据权利要求7所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述进水管(17)的外端口与进气端口(16)的高度基本持平。
9.根据权利要求7或8所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述进水管(17)的管壁上开设有加料端口(171)。
10.水流净化系统，其特征在于，在浮体或基床上安装有权利要求1所述的微纳米气泡发生装置；
所述浮体包括小船；
所述基床包括河流或湖泊的底部泥土基；
所述水汽漩切器(2)、分流管(3)、气水混合蓄能器(4)和微纳米曝气喷头(5)设置有一组或两组；两组时，所述分流管(3)、气水混合蓄能器(4)和微纳米曝气喷头(5)分别设置在相对的两侧
或成一组时，所述水汽漩切器(2)、分流管(3)、气水混合蓄能器(4)和微纳米曝气喷头(5)依次连接设置，且所述微纳米曝气喷头(5)呈扇形布置。
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