CN110270237A - 一种气液混合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气液混合器，属于液体处理领域，包括混合器主体，混合器主体内安装有导流件和气流道，所述导流件可在混合器主体内转动，且其外壁和所述混合器主体的内壁围绕形成水流道。所述气流道的出气口设置在所述水流道内。所述水流道具有至少一个与液体流动方向相交错的侧壁。所述导流件的转动将会使得水流道进行转动，并带动其与流体流动方向相交错的侧壁进行转动，该侧壁转动时将会对流体进行切割、摩擦和搅拌，使得气体和液体的混合率提高。

Description

一种气液混合器

技术领域

本发明涉及液体处理领域，特别是一种气液混合器。

背景技术

众所周知，在液体的处理工序中经常需要将液体和气体进行混合，比如养鱼池内需要加入氧气，污水净化时也需要将臭氧等气体溶入污水中。现有的在液体中添加气体的方式通常是通过风机或者压缩机将气体直接泵入液体中，从而使得液体内富含有气体并逐渐融合。然而，气体进入液体中后容易直接以气泡的形式漂浮到液体的表面并散发到空气中。这样的添加气体的方式无疑有着气体与液体的混合效率低下，容易造成气体浪费等缺点。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种气液混合器，能够提高气体和液体的混合率。

本发明实施例为解决其技术问题而采用的技术方案是：

根据本发明的第一方面，提供一种气液混合器,包括：混合器主体；气流道，设置在所述混合器主体内，具有连通至外界的进气口和连通至所述混合器主体内的出气口；导流件，可转动地设置在所述混合器主体内，并与所述混合器主体的内壁配合形成水流道；所述水流道上设置有均与外界连通的进水口和出水口，所述出气口位于所述水流道内；所述水流道具有至少一个与流体流动方向相交错的侧壁。液体和气体在出气口处相接触并进行初步的混合，随后流体将会进入到所述水流道内并跟随水流道一同运动。运动时，水流道内与流体流动方向相交错的侧壁将会对流体进行切割、摩擦和搅拌，使得二者和混合率提高。流体本体的持续运动也会提高液体和气体的混合率。通过水流道的带动和搅拌，使得液体和气体的混合率得到了大幅的提高，并节省了需要用到的气体量。

根据本发明第一方面所述的气液混合器，所述导流件包括一转轴，所述混合器主体的两端设置有用于支撑所述转轴的轴承，所述转轴还连接有一能够驱动其转动的驱动装置；所述转轴上设置有用于切割和搅拌所述水流道内的流体的切割叶，所述切割叶的表面和所述混合器主体的内壁围绕形成所述水流道，所述切割叶的表面即为与流体流动方向相交错的侧壁。驱动装置带动转轴在两个轴承之间转动，切割叶跟随所述转轴转动并对流体进行搅拌和切割。水流道将会跟随转轴一同转动，并在转动时能够带动流体进行运动，从而提高二者的混合率。切割叶能够对流体进行进一步的搅拌，使得二者的混合率得到进一步的提高。

根据本发明第一方面所述的气液混合器，所述转轴为螺杆，所述切割叶为螺杆的螺纹叶，所述螺杆的表面和所述混合器主体的内壁围绕形成所述水流道。螺杆在旋转时，其螺纹叶将会对流体进行搅拌和切割。螺旋状的水流道还会给流体带来轴向的力，使得流体受到交错方向的力，因此流体的混合率将会得到进一步的提高。

根据本发明第一方面所述的气液混合器，所述进水口和邻近所述进水口的轴承之间还设置有一容腔，所述出气口设置在所述容腔内，所述轴承上设置有连通所述容腔和所述水流道的过道。所述容腔能够为液体和气体的初步混合提供一个空间，所述过道使得流体得以运动至水流道内。

根据本发明第一方面所述的气液混合器，所所述转轴上设置有由其一端贯穿至其另一端的通孔，所述气流道为所述通孔。所述通孔使得气流道在所述水流道中所占的空间得以缩减。同时，转轴的旋转将会带动通孔内的气体进行旋转，从而使得出气口处的气体以旋转的形式与液体接触，从而提高二者初步混合时的混合率。

根据本发明第一方面所述的气液混合器，所述导流件的上端设置有跟随其一同转动的进气件，所述进气件上设置有一连通至所述气流道内的进气通道，所述进气通道内设置有向气流道方向倾斜的引导斜面。所述引导斜面使得气体在进入所述气流道时被压缩，从而提高气压，加快气体在气流道内的速度。旋转的进气件带动进气通道内的气体进行旋转，从而使得出气口处的气体以旋转的形式与液体接触，从而提高二者初步混合时的混合率。

根据本发明第一方面所述的气液混合器，所述进气件远离所述转轴的一端设置有至少一个弧形凸台，所述弧形凸台具有由所述进气件的外周旋向所述气流道的旋转中心轴的弧形侧壁。所述弧形凸台将会随着所述进气件进行旋转，并对进入所述进气件内的气体进行切割和引导，使得其以旋转的方式进入所述旋转通道内。

根据本发明第一方面所述的气液混合器，所述弧形凸台的端面上设置有一连接盖，所述连接盖与所述进气件配合形成仅允许气流由所述弧形凸台的侧壁处进入所述进气通道的气流口。所述连接盖、所述弧形凸台和所述进气件一次连接，连接盖对气流的流动进行限制，使得气体只能由所述弧形凸台的侧壁处进入所述进气通道内，从而提高弧形凸台的作用率。

根据本发明第一方面所述的气液混合器，所述进气口处设置有一漂浮架，所述进气件设置在所述漂浮架内，所述漂浮架上连接有至少一个浮筒。所述漂浮架能够使得进气件漂浮在液体面，从而防止液体进入到所述进气通道内。所述浮筒能够增加所述漂浮架的浮力。

根据本发明第一方面所述的气液混合器，所述出水口处还设置有一喷头，所述喷头内设置有喷水通道，所述喷水通道进水端的横截面积比出水端的横截面积大。由于横截面积变化，流体将会在喷头内被压缩，从而增加液体和气体的混合率，使得二者得到最后一次的加速混合。

本发明实施例的有益效果是：所述出气口设置在所述水流道内，因此气流道内的气体将会在所述出气口处和水流道内的液体进行初步的混合；

所述导流件的转动将会带动其与流体流动方向相交错的侧壁进行转动，该侧壁转动时将会对流体进行切割、摩擦和搅拌，使得气体和液体的混合率提高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是根据一种实施方式的内部结构示意图；

图2是根据一种实施方式的进气件示意图；

图3是根据一种实施方式的进气件与连接盖的连接示意图；

图4是根据一种实施方式的喷头示意图。

附图标记：10为混合器主体，11为进气口，12为出气口，15为容腔，21为进水口，22为出水口，30为第二导流件，31为连接盖，315为弧形凸台，316为气流口，32为进气件，33为引导斜面，40为导流件，41为切割叶，42为轴承，51为转轴，52为气流道，61为水流道，70为驱动装置，80为浮筒，81为漂浮架，90为喷头，91为喷水通道。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，一种气液混合器,包括：混合器主体10；气流道52，设置在所述混合器主体10内，具有连通至外界的进气口11和连通至所述混合器主体10内的出气口22；导流件40，可转动地设置在所述混合器主体10内，并与所述混合器主体10的内壁配合形成水流道61；所述水流道61上设置有均与外界连通的进水口21和出水口22，所述出气口22位于所述水流道61内；所述水流道61具有至少一个与流体流动方向相交错的侧壁。气体经由进气口11进入到所述气流道52内，液体经由进水口21进入到水流道61内；所述出气口12设置在所述水流道61内，因此气流道52内的气体将会在所述出气口12处和水流道61内的液体相混合；所述导流部在所述水流道61内转动，使得所述水流道61为转动状态的通道，并带动在出气口12处混合后的流体进行运动，使得二者的接触更为均匀。导流部在转动时，其与流体流动方向相交错的侧壁将会对流体进行摩擦、切割和搅拌，从而进一步提高气体和液体的混合率，进而减少了本应浪费的气体量。

优选地，所述导流件40可以是一波浪形杆件(图中未绘示)。所述波浪形杆件的两端设置在所述混合器主体的两端处。所述波浪形杆件在转动时，其与流体流动方向相交错的侧壁将会对流体进行摩擦、切割和搅拌，从而进一步提高气体和液体的混合率。

优选地，参照图1,所述导流件40包括一转轴51，所述混合器主体10的两端设置有用于支撑所述转轴51的轴承42，所述转轴51还连接有一能够驱动其转动的驱动装置70；所述转轴51上设置有用于切割和搅拌所述水流道61内的流体的切割叶41，所述切割叶41的表面和所述混合器主体10的内壁围绕形成所述水流道61，所述切割叶41的表面即为与流体流动方向相交错的侧壁。所述转轴51的两端通过所述轴承42可转动地设置在所述水流道61内。所述轴承42转动时，将会带动所述切割叶41进行转动。切割叶41转动时，将会对水流道61内的流体进行切割和搅拌，从而加快液体和气体的混合，提高流体的成型效率。

优选地，所述驱动装置70为电机。

优选地，参照图1，所述转轴51为螺杆，所述切割叶41为螺杆的螺纹叶，所述螺杆的表面和所述混合器主体10的内壁围绕形成所述水流道61。同时，所述螺杆在转动时，也能为流体提供一个轴向方向上的力，使得其受到旋转的径向力和螺旋的轴向力，两种力形成交错，进一步的将流体进行切割和搅拌，从而提高了二者的结合效率。

优选地，所述切割叶40也可以是连接在所述转轴51外周的若干个大小不一的扇叶(图中未绘示)。所述转轴51旋转时，将会带动所述扇叶进行转动，扇叶将会扇动水流道61内的流体一同转动。若干个扇叶共同转动时，不同大小的扇叶之间将会对流体进行切割和搅拌，从而提高液体和气体的混合率。

优选地，参照图1，所述进水口21和邻近所述进水口21的轴承42之间还设置有一容腔15，所述出气口12设置在所述容腔15内，所述轴承42上设置有连通所述容腔15和所述水流道61的过道(图中未绘示)。所述出气口12设置在所述容腔15内，且所述容腔15和所述水流道61相连通，因此气体和液体将会在容腔15内相遇并进行初步的混合。所述轴承42上的过道使得流体能够从所述容腔15中运动至切割叶40处，从而确保流体能够被切割叶40所带动以及切割、搅拌。

优选地，参照图1，所述转轴51上设置有由其一端贯穿至其另一端的通孔，所述气流道52为所述通孔。气流道52设置在所述转轴51内，使得所述气流道52的所占的体积和所述导流件40所占的体积相互重叠，从而减小了气流道52在水流道61内所占据的体积。同时，所述气流道52设置在所述导流件40的内部，也使得导流件40的转动对气流道52的影响被减小，从而保证了整体的稳定性。

优选地，所述进气口11和所述出气口12之间连接有一管道(图中未绘示)，所述管道内的空间即为所述气流道52。

优选地，参照图1和图2，所述导流件40的上端设置有跟随其一同转动的进气件32，所述进气件32上设置有一连通至所述气流道52内的进气通道，所述进气通道内设置有向气流道52方向倾斜的引导斜面33。所述引导斜面33使得所述进气通道的横截面积由进气端向与气流道52连接的一端逐渐减小，从而使得所述气体将会进入所述气流道52内时被收窄，并以更大的气压运动至所述进气通道内。所述进气件32跟随所述导流件40一同旋转，因此气体在进入所述进气件32后，将会被进气件32所述带动，一同进行旋转。旋转的气体将会以更大的气压运动至所述气流道52内，并增大其在出气口12处与液体接触时和液体的混合效率。

进一步地，参照图1和图2，所述引导斜面为圆锥斜面。所述圆锥斜面面积较小的一端与所述气流道52相连接。

优选地，参照图2，所述进气件32远离所述转轴51的一端设置有至少一个弧形凸台315，所述弧形凸台315具有由所述进气件32的外周旋向所述气流道52的旋转中心轴的弧形侧壁。所述进气件32在旋转时，将会带动所述弧形凸台315围绕所述进气件32的中心轴进行旋转。弧形凸台315的侧壁为弧形，该弧形由所述进气件32的外侧旋向进气件32的内侧。因此，所述进气件32旋转时，所述弧形凸台315的弧形侧壁将会对气体进行引导，使得空气能够以弧形的前进方向进入所述进气通道内，并在所述进气通道内转动。旋转的气体将会以更大的气压运动至所述气流道52内，并增大其在出气口12处与液体接触时和液体的混合率。

进一步地，参照图2，所述进气件32上设置有三个所述弧形凸台315，三个弧形凸台315环绕所述进气件32的中心轴进行设置，且其侧壁的旋向都旋向所述进气件32的中心。

优选地，参照图1和图3，所述弧形凸台315的端面上设置有一连接盖31，所述连接盖31与所述进气件32配合形成仅允许气流由所述弧形凸台315的侧壁处进入所述进气通道的气流口316。进气件32在旋转时，气流仅能通过所述气流口316进入所述进气通道内。弧形凸台315的侧壁将会对流经该处的气体进行引导，使得其以旋转的形式进入所述进气件32中。

优选地，参照图1，所述电机的输出轴、所述连接盖31、所述弧形凸台315、所述进气件32和所述转轴51依次固定连接。所述电机能够驱动所述连接盖31、所述弧形凸台315、所述进气件32和所述转轴51一同转动。电机启动后，上述各部件将会开始转动。气流先会由弧形凸台315的侧壁处以旋转的形式流进所述进气件32内，并在进气件32内持续旋转直至经由转轴51内的通孔到达所述容腔15内。由于水流的不断涌入，流体在初始即会获得一个远离所述进水口21的力。随即流体将会进入水流道61内并被跟随着转轴51一同旋转的切割叶41进行切割和搅拌。最后，流体将会在出水口22处被释放。

优选地，参照图1，所述进气口11处设置有一漂浮架81，所述进气件32设置在所述漂浮架81内，所述漂浮架81上连接有至少一个浮筒80。所述漂浮架81能够确保所述进气件32漂浮在液体面，从而使得液体无法由进气件32处进入到气流道52内。所述浮筒80将会加大所述漂浮架81的浮力，从而确保所述漂浮架81漂浮在液体面上。

优选地，所述漂浮架81上设置有两个浮筒80,两个浮筒80设置在所述漂浮架81相对的两个侧面上。

优选地，参照图4，所述出水口22处还设置有一喷头90，所述喷头90内设置有喷水通道91，所述喷水通道91进水端的横截面积比出水端的横截面积大。喷水通道91的出水端的横截面积小于进水端的横截面积，因此流体经过喷头90处时，将会受到一定的压缩，从而进一步增大了气体和液体的结合率。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例或组合，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种气液混合器,其特征在于，包括：

混合器主体(10)；

气流道(52)，设置在所述混合器主体(10)内，具有连通至外界的进气口(11)和连通至所述混合器主体(10)内的出气口(22)；

导流件(40)，可转动地设置在所述混合器主体(10)内，并与所述混合器主体(10)的内壁配合形成水流道(61)；

所述水流道(61)上设置有均与外界连通的进水口(21)和出水口(22)，所述出气口(22)位于所述水流道(61)内；

所述水流道(61)具有至少一个与流体流动方向相交错的侧壁。

2.如权利要求1所述的气液混合器，其特征在于：

所述导流件(40)包括一转轴(51)，所述混合器主体(10)的两端设置有用于支撑所述转轴(51)的轴承(42)，所述转轴(51)还连接有一能够驱动其转动的驱动装置(70)；

所述转轴(51)上设置有用于切割和搅拌所述水流道(61)内的流体的切割叶(41)，所述切割叶(41)的表面和所述混合器主体(10)的内壁围绕形成所述水流道(61)，所述切割叶(41)的表面即为与流体流动方向相交错的侧壁。

3.如权利要求2所述的气液混合器，其特征在于：

所述转轴(51)为螺杆，所述切割叶(41)为螺杆的螺纹叶，所述螺杆的表面和所述混合器主体(10)的内壁围绕形成所述水流道(61)。

4.如权利要求2所述的气液混合器，其特征在于：

所述进水口(21)和邻近所述进水口(21)的轴承(42)之间还设置有一容腔(15)，所述出气口(12)设置在所述容腔(15)内，所述轴承(42)上设置有连通所述容腔(15)和所述水流道(61)的过道。

5.如权利要求4所述的气液混合器，其特征在于：

所述转轴(51)上设置有由其一端贯穿至其另一端的通孔，所述气流道(52)为所述通孔。

6.如权利要求1所述的气液混合器，其特征在于：

所述导流件(40)的上端设置有跟随其一同转动的进气件(32)，所述进气件(32)上设置有一连通至所述气流道(52)内的进气通道，所述进气通道内设置有向气流道(52)方向倾斜的引导斜面(33)。

7.如权利要求6所述的气液混合器，其特征在于：

所述进气件(32)远离所述转轴(51)的一端设置有至少一个弧形凸台(315)，所述弧形凸台(315)具有由所述进气件(32)的外周旋向所述气流道(52)的旋转中心轴的弧形侧壁。

8.如权利要求7所述的气液混合器，其特征在于：

所述弧形凸台(315)的端面上设置有一连接盖(31)，所述连接盖(31)与所述进气件(32)配合形成仅允许气流由所述弧形凸台(315)的侧壁处进入所述进气通道的气流口(316)。

9.如权利要求6所述的气液混合器，其特征在于：

所述进气口(11)处设置有一漂浮架(81)，所述进气件(32)设置在所述漂浮架(81)内，所述漂浮架(81)上连接有至少一个浮筒(80)。

10.如权利要求1所述的气液混合器，其特征在于：

所述出水口(22)处还设置有一喷头(90)，所述喷头(90)内设置有喷水通道(91)，所述喷水通道(91)进水端的横截面积比出水端的横截面积大。