CN107529523A - 微纳米气液发生器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微纳米气液发生器，包括磁化液体的磁化装置、与磁化装置连接并使气液初步混合的初级混合装置、与初级混合装置连接并使液体中的大气泡变成小气泡的中级混合装置及与中级混合装置连接并实现微纳米气液混合物的高级混合装置。本申请将磁化后的水经过三种气液混合装置使气液充分混合，大大提高了气体在液体中的浓度，在油水分离、污水处理、水产养殖、河川治理、污染修复等多种应用中取得优良效果。

Description

微纳米气液发生器

技术领域

本发明涉及一种向水中融合气体的技术，特别涉及一种微纳米气液发生器。

背景技术

医药、农业、工业等领域中，常会用到臭氧水、富氧水、富氢水等，即将大量非易溶性气体以气泡的形式存在于水中。以富氢水为例，科学研究证明，氢是世界上原子最小，穿透力强，并且是无毒无害的物质，氢气进入人体后，很容易穿透人体细胞进入组织器官。医学研究表明，人体呼吸氧气与摄入的各类营养物质发生氧化反应产生所需能量的同时，还产生过多和有害的活性氧自由基，这些过多和有害的活性氧自由基是诱发人体疾病的根源。氢气进入人体后形成活性氢，与活性氧自由基发生中和反应形成水被吸收利用或排出体外，清除或减少了人体诱发疾病的活性氧自由基数量，从而起到医疗保健作用。经过大量的临床医学研究证实，氢气对很多种疾病有明显的治疗效果。饮用含高浓度氢气的水，即富氢水，是人们获取氢气的最便捷的方式之一。同时研究证实，利用富氢水农业灌溉、处理种苗，能促进作物生长、提高逆境胁迫能力，提高农作物的产量、品质，提高种苗的发芽率、成活率，降低病虫危害，少化肥农药的使用量。因此，氢气在农业上具有广阔的运用前景。

气泡在水中的上升速度与气泡直径的平方成正比，当气泡的尺寸小到微米甚至纳米级别时，气泡在水中停留时间变长，因而气体在气液混合溶液保持的时间变长。目前的气液混合发生器通常以气液混合泵为核心，这种方式的缺点是吸气量在8％-10％，气体在水中的浓度低，并且生产效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效、节能的微纳米气液发生器，能够明显提高氢气、氧气、臭氧等气体在水中的浓度。

为了解决上述问题，本发明提供了一种微纳米气液发生器，包括磁化液体的磁化装置、与磁化装置连接并使气液初步混合的初级混合装置、与初级混合装置连接并使液体中的大气泡变成小气泡的中级混合装置及与中级混合装置连接并实现微纳米气液混合物的高级混合装置；

所述高级混合装置包括连接中级混合装置的曝气管、内置于曝气管的进水口端的上牙盘及与上牙盘匹配的下牙盘，所述上牙盘和下牙盘成桶状，上牙盘的桶底设有微进水孔和至少一个上切割槽；所述下牙盘中空部分形成反流空穴，下牙盘的封闭端通过设于曝气管内的台阶进行限位，下牙盘的开口端贴近上牙盘，下牙盘的开口端向四周延伸形成盘面，盘面的边缘处形成流水通道，盘面上设有下切割槽，上切割槽和下切割槽部分重叠形成切割间隙。

进一步的，所述磁化装置包括磁化水器，所述磁化水器的出水口连接初级混合装置，磁化水器的磁场强度在5000GS以上，能够增强液体的渗透力、溶解度和表面张力，从而使气体更容易融合于水中。

更进一步的，所述初级混合装置包括气液混合泵，使气体和液体初步融合，液体中产生相对较大的气泡。

更进一步的，其特征在于，所述中级混合装置包括混合塔及设于混合塔上的喷嘴，所述喷嘴连接初级混合装置，喷嘴的出水口成细窄状并将气液混合物射向混合塔的顶壁；混合塔上设有压力表；混合塔的底部与曝气管的进水端连通并将气液混合物通过上牙盘的微进水孔送入所述反流空穴。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

1、在进行气液混合前，先采用高强度的磁化水器对水进行磁化，将缔合链状的大分子断裂成小分子，水由13-18个大分子团变成5-6个小分子团，水分子偶极距发生偏转，水质发生一系列物力和化学变化，氢键角由105°变成103°，水的渗透力、溶解度和表面张力増强，更容易融合气体，从而提高气体在水中的浓度。

2、传统的气液发生器单纯的以气液混合泵为核心，吸气量低，难以提升气体在水中的浓度。本微纳米气液发生器将磁化后的水经过三种气液混合装置，大大提高了气体在水中的浓度。

3、本申请在油水分离、污水处理、水产养殖、河川治理、污染修复等多种应用中取得优良效果。

附图说明

图1为本申请的一种结构示意图；

图2为本申请的曝气管的内部结构示意图；

图3为本申请的下牙盘的结构示意图。

其中：1、磁化水器，2、气液混合泵，3、喷嘴，4、混合塔，41、压力表，5、曝气管， 6、上牙盘，61、上切割槽，62、微进水孔，7、下牙盘，71、下切割槽，72、流水通道。

具体实施方式

以下结合附图，举一具体实施例加以详细说明。

如图1至图3所示，本申请涉及一种微纳米气液发生器，包括磁化水器1、气液混合泵2、喷嘴3、混合塔4、曝气管5、上牙盘6及下牙盘7。

磁化水器1采用永久性磁体，磁场强度在5000GS以上。磁化水器1对水进行磁化，将缔合链状的大分子断裂成小分子，水由13-18个大分子团变成5-6个小分子团，水分子偶极距发生偏转，水质发生一系列物理和化学变化，氢键角由105°变成103°，水的渗透力、溶解度和表面张力増强，更容易融合气体，从而提高气体在水中的浓度。以氢气为例，经过磁化而生产出来的富氢水灌溉农作物时，氢分子和农作物更容易被农作物吸收。

磁化后的水进入气液混合泵2同气体初步混合，气液混合物从气液混合泵2的出水口进入设于混合塔4上的喷嘴3，喷嘴3的出水口的截面呈宽度为0.25cm的长方形，距离混合塔 4的顶壁6cm，气液混合物通过喷嘴3形成高压高速的水流射向混合塔4的顶壁，撞击后气体大气泡形成小气泡，并顺着混合塔4流向其底部。混合塔4上还连接一压力表41，实时检测混合塔4内的压强。混合塔4的底部的出水口连接曝气管5的进水口端，曝气管5成中空的柱状，两端开口，长20cm，内径3cm，其进水口端设有两个台阶和5cm的内螺纹。上牙盘6 与曝气管5的进水口端螺纹连接，上牙盘6一端开口，另一端面设有直径为0.6cm的微进水孔62，并且设有两道宽度为0.1cm的上切割槽61，单个上切割槽61的截面呈闭合的环形。下牙盘7一端封闭、内部中空，中空部分形成反流空穴，封闭端依靠曝气管5上的台阶进行限位，开口段与上牙盘6的端面形成微小的间隙，并且开口端向外延伸形成盘面，盘面上设有四个流水通道72，盘面上还设有下切割槽71，上切割槽61和下切割槽71相互错开，其位置关系如图2所示，对应的上切割槽61和下切割槽71部分重叠形成切割间隙。气液混合物在进入曝气管5的进水口端之前处于高压状态，压强达0.4MPa。高压气液混合物经上牙盘6 的微进水孔62进入反流气穴，并迅速回流，然后从上、下切割槽形成的切割间隙溢出，通过流水通道72流入曝气管5中，然后从曝气管5的出水口端流出，进入常温常压状态，实现曝气过程。

混合塔4、曝气管5、上牙盘6及下牙盘7均使用食品级别的304不锈钢材料，耐酸碱、无毒害。

本申请涉及的微纳米气液发生器先将液体进行磁化，增大液体的溶解度。

气液混合泵2使气体溶解于液体中，并产生高速水流，高速水流在混合塔4的顶壁撞击形成小的气泡，再经过上牙盘6和下牙盘7的切割后，由高压突然变成常压状态，实现曝气过程，从而形成纳米级的气泡，最终产生雾化效果。

以氢气为例，本申请生产的的用于饮用的富氢水对人体有明显的医疗保健作用，用于农业灌溉的富氢水能提高农作物的产量和质量，提高经济效益。

本申请还在油水分离、污水处理、水产养殖、河川治理、污染修复等多种应用中取得优良效果。

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (4)

1.一种微纳米气液发生器，其特征在于，包括磁化液体的磁化装置、与磁化装置连接并使气、液初步混合的初级混合装置、与初级混合装置连接并使液体中的大气泡变成小气泡的中级混合装置及与中级混合装置连接并实现微纳米气液混合物的高级混合装置，

所述高级混合装置包括连接中级混合装置的曝气管、内置于曝气管的进水口端的上牙盘及与上牙盘匹配的下牙盘，

所述上牙盘和下牙盘成桶状，上牙盘的桶底设有微进水孔和至少一个上切割槽；所述下牙盘中空部分形成反流空穴，下牙盘的封闭端通过设于曝气管内的台阶进行限位，下牙盘的开口端贴近上牙盘，下牙盘的开口端向四周延伸形成盘面，盘面的边缘处形成流水通道，盘面上设有下切割槽，上切割槽和下切割槽部分重叠形成切割间隙。

2.如权利要求1所述的微纳米气液发生器，其特征在于，所述磁化装置包括磁化水器，所述磁化水器的出水口连接初级混合装置，磁化水器的磁场强度在5000GS以上。

3.如权利要求1所述的微纳米气液发生器，其特征在于，所述初级混合装置包括气液混合泵。

4.如权利要求1所述的微纳米气液发生器，其特征在于，所述中级混合装置包括混合塔及设于混合塔上的喷嘴，

所述喷嘴连接初级混合装置，喷嘴的出水口成细窄状并将气液混合物射向混合塔的顶壁，

混合塔上设有压力表，混合塔的底部与曝气管的进水端连通并将气液混合物通过上牙盘的微进水孔送入所述反流空穴。