CN107583479B - 一种微纳米气泡发生器及应用该发生器的喷淋装置 - Google Patents
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Abstract
一种微纳米气泡发生器，包括首端具有进液口及尾端具有出液口的中空状发生器主体，所述进液口及出液口之间，依次设置有气液混合部、具有至少两层滤网的剪切滤出部；通过本发明的微纳米气泡发生器，可实现利用常压液体、以剪切滤出的方式产生大量大小可控的微纳米气泡、制造成本低廉；另外，本发明还提出了一种应用该发生器的喷淋装置以实现喷淋装置可产生大量大小更加可控的微纳米气泡及降低制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及微纳米气泡领域，具体而言涉及一种微纳米气泡发生器；本发明还涉及一种喷淋装置，尤其涉及一种应用上述微纳米气泡发生器的喷淋装置。
背景技术
微纳米气泡具有气泡尺寸小、比表面积大、吸附效率高、上升速度慢及较强的氧化性等特点，在水中通入微纳米气泡，可有效分离水中固体杂质、快速提高水体氧浓度、杀灭水中有害细菌等，且与其他水处理方法相比，微纳米气泡还具有操作简便、功耗小、无二次污染等特点。
但是，目前市面上所使用的微纳米气泡发生器主要通过分散空气法产生微气泡，在静态导流涡轮和滤网组合机构中通过高速剪切、搅拌等方式把空气反复剪切破碎，混合在水体中以产生微气泡。通过分散空气法产生微气泡的办法至少具有如下不足：1、生成效果受水压影响；2、设备制造成本较高。
发明内容
本发明旨在解决上述通过分散空气法产生微气泡的方法的技术问题，提供了一种可利用常压液体、采用剪切滤出的方式产生大量大小可控的微纳米气泡、制造成本低廉的微纳米气泡发生器；作为上述微纳米气泡发生器的应用，本发明还提出了一种应用该发生器的喷淋装置。
解决上述技术问题的技术方案
一种微纳米气泡发生器，包括首端具有进液口及尾端具有出液口的中空状发生器主体，进液口及出液口之间，依次设置有气液混合部、具有至少两层滤网的剪切滤出部。
优选地，作为本发明的一种技术方案，为了解决实现液体与气体在发生器主体内溶合的技术问题，气液混合部包括液体处理部及至少一处沿发生器主体外部壁贯通至液体处理部的吸气孔。
优选地，作为本发明的一种进一步改进技术方案，为了解决在气液混合部产生背压以提高其气液混合能力的技术问题，液体处理部包括依次设置的截面沿由进液口至出液口的方向逐渐缩小的收缩段、与吸气孔连通的混合段、截面沿由进液口至出液口的方向逐渐增大的扩张段。
优选地，作为本发明的一种技术方案，为了解决在控制剪切滤出部的背压与产生紊流中取得平衡的技术问题，剪切滤出部沿由进液口至出液口的方向依次设置有第一滤网、分隔环、第二滤网、固定件，第一滤网及第二滤网之间形成缓冲空间。
优选地，作为本发明的一种改进技术方案，为了进一步解决在控制剪切滤出部的背压与产生紊流中取得平衡的技术问题，剪切滤出部设置有多层滤网，每层滤网之间设置有用于隔开各层滤网的分隔环，以形成2-8处缓冲空间。
优选地，做为本发明的一种更进一步改进方案，为了进一步解决实现各缓冲空间剪切大气泡、增加液体的含气量、控制微纳米气泡的大小的功能的顺序控制，多层滤网沿由进液口至出液口的方向，滤网的目数逐层相同或增多。
优选地，作为本发明的一种技术方案，为了解决进一步改进滤网的滤水功能及实现滤出大小更可控的气泡的技术问题，滤网目数为200#-8000#。
优选地，作为本发明的一种技术方案，为了解决提高滤网的使用寿命的技术问题，滤网为疏水金属网。
优选地，作为本发明的一种改进技术方案，为了解决实现微纳米气泡发生器绕其轴心，360度可安装的技术问题，发生器主体外部壁设置有环状的凹槽，吸气孔设置在所述凹槽内。
另外，作为上述微纳米气泡发生器的应用，还提出了一种喷淋装置，包括中空状的安装主体，还包括嵌置至安装主体的上述的微纳米气泡发生器，发生器主体位于进液口及出液口的各端的外部壁上，分别卡装有密封圈；微纳米气泡发生器嵌置至安装主体后，安装主体对应于气液混合部的位置设置有连通外部气源与气液混合部的进气孔。
本发明具有如下有益效果
本发明的微纳米气泡发生器，包括首端具有进液口及尾端具有出液口的中空状发生器主体，所述进液口及出液口之间，依次设置有气液混合部、具有至少两层滤网的剪切滤出部，实现可利用常压液体、采用剪切滤出的方式产生了大量大小可控的微纳米气泡、制造成本低廉；另外，本发明还提出了一种应用该发生器的喷淋装置以实现喷淋装置可产生大量大小可控的微纳米气泡及降低制造成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的微纳米气泡发生器的一种实施例的结构示意图；
图2是图1的A-A处的剖视图；
图3是图2的B处的局部放大图；
图4是本发明的应用上述微纳米气泡发生器的喷淋装置的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下参照图1至图4，对本发明作详细说明。需要指出的是，本发明可以以许多不同的方式实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例目的是为了使本领域的技术人员对本发明所公开的内容理解更加透彻全面。
参照图1，一种微纳米气泡发生器100，液体进液及出液方向如箭头500所示，发生器主体110为中空状(见下图2)，在本实施例中，发生器主体110可以是但不旨在限制金属如不锈钢、铜等，也可以是管状的具有表面镀铬或者别的防生锈的镀层的材料等，另外，发生器主体110可以是一体加工成型的，也可以是分段装配的。发生器主体110包括设置于发生器主体110的首端的进液口111及设置于发生器主体110的尾端的出液口118，为了便于微纳米气泡发生器100与其他装置如喷淋装置的连接，发生器主体110的首端设置有第一螺纹部112，进一步地，为了便于微纳米气泡发生器100与输送外接液体的管道连接，进液口111的内部壁上设置第二螺纹部119(见下图2)，以和输送外接液体的管道的管接头连接。
在微纳米气泡发生器100安装至其他装置后，为防止安装漏水等进入发生器主体110的外部壁，在发生器主体110的进液口111及出液口118的各端的外部壁上，分别设置有用于安装密封圈的沟槽113、116、117。
参照图2，发生器主体110的进液口111至出液口118之间，依次设置有气液混合部120、具有至少两层滤网141(参照图3)的剪切滤出部140。在本实施例中，气液混合的气指的是空气，但并非做出限定，如在别的实施例中也可以是臭氧等，液指的是自来水，同样地也并非做出限定，如在别的实施例中也可以是工业用水、养殖用水或者别的可能需要气液混合的液体等。
气液混合部120包括液体处理部124及至少一处沿发生器主体110外部壁贯通至液体处理部124的吸气孔115。
液体处理部124包括截面沿由进液口至出液口的方向(即箭头500的方向)逐渐缩小的收缩段121、与吸气口连通的混合段122、截面沿由进液口至出液口的方向(即箭头500的方向)逐渐增大的扩张段123。
在本实施例中，吸气孔115贯通至混合段122，由于混合段122在液体处理部124中截面最小，因此，吸气孔115贯通至混合段122，也更利于气液充分混合。
另外，吸气孔115也可以设置为沿外部壁至液体处理部124，截面逐渐缩小的形状或者在外部壁处设置倒角，以保证吸入更多的气体。
进一步地，发生器主体110外部壁设置有环状的凹槽114，并将吸气孔115设置在凹槽114内。当微纳米气泡发生器100安装至别的装置后，设置凹槽114可以保证不管微纳米气泡发生器100以哪个角度安装，都能确保吸气孔115一直与外部气源连通。
更进一步地，吸气孔115可以根据实际需要设置多处。
参照图2、图3,剪切滤出部140可以包括两层滤网，沿由进液口至出液口的方向(即箭头500的方向)依次设置有第一滤网141、分隔环142、第二滤网143、固定件144，液体在第一滤网141、第二滤网143之间形成缓冲空间，产生紊流以在消除大气泡同时增加液体的含气量。另外，可以根据实际需要设置多层滤网。
为了在剪切滤出部140尽可能产生强烈紊流的同时，尽可能降低背压，剪切滤出部140优选地可以设置多层滤网，各层滤网使用上述用于隔开各层滤网的分隔环142隔开，以形成2-8处上述的缓冲空间。
进一步地，滤网为疏水金属网，其目数为200#-8000#。在实际的组合中，如使用两层滤网时，可以设置第一滤网141的目数为200#-800#，第二滤网的143的目数为800#-8000#，以实现对气液混合后的液体更好地剪切滤出。
更进一步地，在其他多层滤网的组合中，可以设置为各层滤网沿由进液口至出液口的方向(即箭头500的方向)，各滤网的目数至少相同或者逐层增加，以实现在产生的紊流中剪切大气泡、增加液体的含气量、控制微纳米气泡的大小的顺序控制。
关于缓冲空间的层数、不同滤网的组合对产生的微纳米气泡的影响，本发明人进行过大量的除污实验，由于微纳米气泡数量越大、气泡越小，其除污能力越强，因为，通过观察具有不同缓冲空间的层数、不同滤网的组合的微纳米气泡发生器所剪切滤出的水的实际除污能力，可以直接反向推断出其产生的微纳米气泡的效果。参照下表
| 实验序号 | 缓冲空间 | 滤网组合(沿箭头500的方向) | 除污效果(目测水体乳化) |
| 1 | 3 | 2000#-2000#-800#-800# | 少量大气泡，效果一般 |
| 2 | 3 | 2000#-800#-2000#-800# | 少量大气泡，效果稍好 |
| 3 | 3 | 800#-2000#-800#-2000# | 大量微气泡，效果稍好 |
| 4 | 3 | 800#-800#-2000#-2000# | 大量微气泡，效果更好 |
| 5 | 6 | 2000#-800#-800#-400#-400#-400#-400# | 更少大气泡，效果一般 |
| 6 | 6 | 2000#-400#-400#-400#-400#-400#-800# | 更少大气泡，效果稍好 |
| 7 | 6 | 200#-200#-400#-400#-800#-800#-2000# | 大量微气泡，效果更好 |
| 8 | 6 | 400#-400#-400#-400#-800#-800#-2000# | 大量微气泡，效果极好 |
需要说明的是，上述表格所展示的各个实验仅是显示发明人所做的多种组合中的部分组合的实验效果，而并非做出限定，4、5、7、8层的缓冲空间或者别的滤网组合的实验数据在这里不一一列出。参照上表，可以得出，在缓冲空间相同的情况下，滤网的目数相同或者逐层增加时，产生的微纳米气泡效果更好。另外，在缓冲空间更多时，所产生的微纳米气泡效果更好。
另外，剪切滤出部140的滤网组合也可以是其他具有柔韧性的微孔疏水纳米材料，且该具有柔韧性的微孔疏水纳米材料，必须在使用之前通过再加工以符合滤网的使用要求，实现更好地疏水。
固定件144用于固定剪切滤出部140的滤网。在本实施例中，固定件144可以设置为具有外螺纹的中空状，并在与滤网抵接的端面的反面设置有用于固定件144被十字槽或者一字槽螺丝笔拧动以实现装拆的十字槽或者一字槽，并在出液口118的内部壁上设置用于与固定件144的外螺纹啮合的第三螺纹部(未图示)。
通过设计可拆卸的固定件144，便于滤网的拆卸、清洁、更换，以方便及时清理残留的污垢或者防止细菌滋生。
另外，作为上述微纳米气泡发生器100的应用，参照图4，本发明还提出了一种喷淋装置200，包括中空状的安装主体210，还包括嵌置至安装主体210的上述的微纳米气泡发生器100，发生器主体110的沟槽113、116、117(参照图1)，分别卡装有密封圈220；微纳米气泡发生器100嵌置至安装主体210后，安装主体210对应于气液混合部120的位置设置有连通外部气源与气液混合部120的进气孔230。
在本实施例中，安装主体210内部可以设置第四螺纹部240，微纳米气泡发生器100可以通过第一螺纹部112(参照图1)连接至第四螺纹部240，从而连接安装主体210及微纳米气泡发生器100。也可以设置为微纳米气泡发生器100嵌置至安装主体210，并通过可拆卸的限制部230固定微纳米气泡发生器100。
上述的喷淋装置200既可以用于卫浴水龙头、花洒、洗涤装置等，也可以用于养殖业、种植业等喷淋设备，但是并非旨在限制。
在上述具体实施方式中所描述的各个具体的技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何方式进行组合，为了不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不另行说明。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明范围的任何修改或者等同替换，均应当涵括在本发明的技术方案内。
Claims (4)
1.一种微纳米气泡发生器，其特征在于：包括首端具有进液口及尾端具有出液口的中空状发生器主体，所述进液口及出液口之间，依次设置有气液混合部、具有至少两层滤网的剪切滤出部；
所述剪切滤出部设置有多层滤网，每层滤网之间设置有用于隔开各层滤网的分隔环，以形成2-8处缓冲空间；
所述多层滤网沿由进液口至出液口的方向，滤网的目数逐层增多，且所述滤网目数为200#-8000#；
所述气液混合部包括液体处理部及至少一处沿发生器主体外部壁贯通至所述液体处理部的吸气孔；
所述发生器主体外部壁设置有环状的凹槽，所述吸气孔设置在所述凹槽内；
所述液体处理部包括依次设置的截面沿由进液口至出液口的方向逐渐缩小的收缩段、与吸气孔连通的混合段、截面沿由进液口至出液口的方向逐渐增大的扩张段。
2.根据权利要求1所述的一种微纳米气泡发生器，其特征在于：所述剪切滤出部沿由进液口至出液口的方向依次设置第一滤网、分隔环、第二滤网、固定件，所述第一滤网及第二滤网之间形成缓冲空间。
3.根据权利要求1所述的一种微纳米气泡发生器，其特征在于：所述滤网为疏水金属网。
4.一种喷淋装置，包括中空状的安装主体，其特征在于：还包括嵌置至所述安装主体的上述权利要求1-3任一项所述的微纳米气泡发生器，所述发生器主体位于进液口及出液口的各端的外部壁上，分别卡装有密封圈；所述微纳米气泡发生器嵌置至所述安装主体后，所述安装主体对应于所述气液混合部的位置设置有连通外部气源与气液混合部的进气孔。
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