CN110433678A - 管道式微纳米气泡发生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种管道式微纳米气泡发生装置，包括一柱状壳体，所述柱状壳体一端为进水端，另一端为出水端；所述柱状壳体内部自进水端至出水端设有导流部件组；所述导流部件组至少包括两个导流部件，各导流部件具有中空腔体，相邻导流部件相互贴合，使得：在所述导流部件组的长度范围内，各所述中空腔体的内径按照收缩和扩张的交替变更。本发明极大提高气液接触面积；可以全面提升水对于农药残留、油污、洗涤剂残留的清洗能力；制作方便，安装拆卸方便，可根据需要在导流部件的数量以及总长度方向上自由拓展。
Description
技术领域
本发明涉及一种管道式微纳米气泡发生装置，属于微气泡发生技术领域。
背景技术
现有的管路内部气泡破碎装置，包括与进气分离的静态混合结构和与进气相结合的结构。静态混合器等就是很典型的静态气液混合、气泡破碎结构，但对于气液混合，及气泡破碎过程而言，由于气液粘度相差巨大，静态混合器的混合效果一般都不理想，即使可以达到较好的混合效果，也需要消耗非常高的管路压力，经济型很差。
文丘里、射流器等通过局部产生负压，将气体吸入，从而将而气液混合、气泡破碎和进气结合在一起的结构是最为常用的气液混合和气泡破碎结构，但是，在该类结构中，无法形成气体停留区域，而是以气液夹带的形式破碎气泡，效果比较差，一般形成的气泡都在毫米数量级上，此外，该种结构对于上游管路含有气泡的液体，容易形成气阻，造成瞬间压力上升，且管路损失巨大，对气泡破碎效果更差。
如何更好、更有效的破碎管道中的大尺寸气泡，甚至将气泡破碎成微米级别，从而极大提高气液接触面积，并且同时兼顾到产品的制作方便，安装拆卸方便，可拓展性等设计考虑，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种管道式微纳米气泡发生装置，有效的破碎管道中的大尺寸气泡，甚至将气泡破碎成微米级别，从而极大提高气液接触面积；并且制作方便，安装拆卸方便，可拓展性强。
本发明采取以下技术方案：
一种管道式微纳米气泡发生装置，包括一柱状壳体，所述柱状壳体一端为进水端，另一端为出水端；所述柱状壳体内部自进水端至出水端设有导流部件组；所述导流部件组至少包括两个导流部件，各导流部件具有中空腔体，相邻导流部件相互贴合，使得：在所述导流部件组的长度范围内，各所述中空腔体的内径按照收缩和扩张的交替变更。
优选的，导流部件组的各所述导流部件均具有环形外槽，环形外槽内设有密封圈。
进一步的，所述导流部件组包括第一导流部件2和第二导流部件3；第一导流部件2外形分为大端和小端两段同轴的圆柱形结构，其中大端靠近进水端，大端内的水通路直径逐渐缩小；第二导流部件3外形分为小端和大端两段同轴的圆柱形结构，其中小端靠近进水端，且小端的内径小于大端的内径。
进一步的，还包括端盖件4，该端盖件4呈圆柱形结构，设于所述柱状壳体的内部通道的末端，所述盖件4在轴线方向设有轴对称的水通路，该水通路在端盖件轴向形成两段圆柱形结构的较大的第一腔体401和较小的第二腔体402；所述第一腔体401内放置多孔部件；端盖件4设有外螺纹406，并通过外螺纹406与柱状壳体内壁螺纹连接。
进一步的，在第二导流部件3和端盖件4之间还可以第三导流部件5，第三导流部件5的作用是将水通路变小再变大，从而提高气泡破碎效果。
进一步的，第一导流部件2的小端的外壁与第二导流部件3的小端的内壁通过螺纹或过盈配合紧密连接。
进一步的，水流通过导流部件组最小尺寸水通路时的雷诺数Re大于2300。
更进一步的，放置在端盖件4第一腔体401内部的网片，其圆孔的直径或方孔的边长在20-200微米之间；在最靠近出水端还设置大线径网片。
更进一步的，在端盖件4第一腔体401内部的多孔部件中，最靠近进水方向的多孔部件设置为中心圆周内没有网孔的结构。
本发明的有益效果在于：
1)有效的破碎管道中的大尺寸气泡，甚至将气泡破碎成微米级别，从而极大提高气液接触面积；直径小的微米气泡在水中的上升速度慢，比表面积大，表面带有负电荷，可以全面提升水对于农药残留、油污、洗涤剂残留的清洗能力；同时，在配合洗涤剂清洗，可以减少洗涤剂用量，提高清洗效果。
2)体积较小，价格低廉，使用方便；
3)制作方便，安装拆卸方便，可根据需要在导流部件的数量以及总长度方向上自由拓展。
4)无需消耗电能，非常适合商业清洗机、家用水龙头等终端用水装置使用。
附图说明
图1是本发明实施例一的剖面图。
图2是本发明实施例二的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
实施例一：
参见图1，一种管道式微纳米气泡发生装置，包括：
柱状壳体1，进水管连接螺纹101，朝向轴线方向设有一环形凸起结构104，该凸起结构面向进水方向的平面称为壳体第一平面102，面向出水方向的平面称为壳体第二平面103；
第一导流部件2，该第一导流部件是一个两段圆柱形结构，其中靠近进水方向的圆柱形结构201的直径大于远离进水方向的圆柱形结构的直径202，并在轴线方向上设有轴对称的水通路，且水通路直径逐渐缩小，其作用是提高水流速，减小水静压力，产生负压；该第一导流部件大径圆柱形结构，靠近进水方向的平面称为第一导流部件第一平面203，远离进水方向的平面称为第一导流部件第二平面204；该第一导流部件小径圆柱结构靠近出水方向的平面称为第一导流部件的第三平面205；该第一导流部件大径圆柱形结构的圆周上设有环形凹槽206，用于安装O密封圈；
第二导流部件3，该第二导流部件是一个两段圆柱形结构，其中靠近进水方向的圆柱形结构的直径小于远离进水方向的圆柱形结构的直径，第二导流部件内部同轴设有三个圆柱形腔体，其中，靠近进水方向的圆柱形腔体称为第二导流部件第一腔体301，第二个圆柱形腔体称为第二导流部件第二腔体302，靠近出水方向的圆柱形腔体称为第二导流部件第三腔体303，三个腔体的直径关系为第二腔体小于第一腔体小于第三腔体直径，该第二导流部件大径圆柱形结构的圆周上设有环形凹槽308，用于安装O密封圈；在法线方向形成四个平面，按与进水端的距离，分别称为第二导流部件第一平面304、第二导流部件第二平面305、第二导流部件第三平面306、第二导流部件第四平面307；
端盖件4，该端盖件是一个圆柱形结构，并在轴线方向设有轴对称的水通路，该水通路在端盖件轴向形成两段段圆柱形腔体结构，根据与进水方向距离的远近分别称为端盖件第一腔体401，端盖件第二腔体，且端盖件第一腔体直径大于端盖件第二腔体402，端盖件第一腔体内放置有多孔网或多孔板，图1中未画出；该端盖件垂直于轴向方向上被上述两段圆柱形结构分割形成三个垂直于轴向的平面，根据与进水方向距离的远近分别称为端盖件第一平面403，端盖件第二平面404，端盖件第三平面405，其中，端盖件第一平面与第二导流部件第四平面紧密接触连接，端盖件圆周设有螺纹406，通过该螺纹与壳体内壁螺纹105密封连接。
实施例二：
参见图2，本实施例中，在第二导流部件3和端盖件4之间还可以增加第三导流部件5，其包括第一腔体501，第二腔体502，O型圈凹槽503；第一平面504，第二平面505，第三平面506，该配件的作用是将水通路变小再变大，从而提高气泡破碎效果。
本发明有效的破碎管道中的大尺寸气泡，甚至将气泡破碎成微米级别，从而极大提高气液接触面积；直径小的微米气泡在水中的上升速度慢，比表面积大，表面带有负电荷，可以全面提升水对于农药残留、油污、洗涤剂残留的清洗能力；同时，在配合洗涤剂清洗，可以减少洗涤剂用量，提高清洗效果；体积较小，价格低廉，使用方便；制作方便，安装拆卸方便，可根据需要在导流部件的数量以及总长度方向上自由拓展；无需消耗电能，非常适合商业清洗机、家用水龙头等终端用水装置使用。
Claims (9)
1.一种管道式微纳米气泡发生装置，其特征在于:
包括一柱状壳体，所述柱状壳体一端为进水端，另一端为出水端；
所述柱状壳体内部自进水端至出水端设有导流部件组；所述导流部件组至少包括两个导流部件，各导流部件具有中空腔体，相邻导流部件相互贴合，使得：
在所述导流部件组的长度范围内，各所述中空腔体的内径按照收缩和扩张的交替变更。
2.如权利要求1所述的管道式微纳米气泡发生装置，其特征在于:导流部件组的各所述导流部件均具有环形外槽，环形外槽内设有密封圈。
3.如权利要求1或2所述的管道式微纳米气泡发生装置，其特征在于:
所述导流部件组包括第一导流部件(2)和第二导流部件(3)；
第一导流部件(2)外形分为大端和小端两段同轴的圆柱形结构，其中大端靠近进水端，大端内的水通路直径逐渐缩小；
第二导流部件(3)外形分为小端和大端两段同轴的圆柱形结构，其中小端靠近进水端，且小端的内径小于大端的内径。
4.如权利要求1或2所述的管道式微纳米气泡发生装置，其特征在于:还包括端盖件(4)，该端盖件(4)呈圆柱形结构，设于所述柱状壳体的内部通道的末端，所述盖件(4)在轴线方向设有轴对称的水通路，该水通路在端盖件轴向形成两段圆柱形结构的较大的第一腔体(401)和较小的第二腔体(402)；所述第一腔体(401)内放置多孔部件；端盖件(4)设有外螺纹(406)，并通过外螺纹(406)与柱状壳体内壁螺纹连接。
5.如权利要求4所述的管道式微纳米气泡发生装置，其特征在于:在第二导流部件(3)和端盖件(4)之间还可以第三导流部件(5)，第三导流部件(5)的作用是将水通路变小再变大，从而提高气泡破碎效果。
6.如权利要求3所述的管道式微纳米气泡发生装置，其特征在于:第一导流部件(2)的小端的外壁与第二导流部件(3)的小端的内壁通过螺纹或过盈配合紧密连接。
7.如权利要求3所述的管道式微纳米气泡发生装置，其特征在于:水流通过导流部件组最小尺寸水通路时的雷诺数Re大于2300。
8.如权利要求4所述的管道式微纳米气泡发生装置，其特征在于:放置在端盖件(4)第一腔体(401)内部的网片，其圆孔的直径或方孔的边长在20-200微米之间；在最靠近出水端还设置大线径网片以增加整个网片体系的强度。
9.如权利要求4所述的管道式微纳米气泡发生装置，其特征在于:在端盖件(4)第一腔体(401)内部的多孔部件中，最靠近进水方向的多孔部件设置为中心圆周内没有网孔的结构。
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Cited By (1)
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| CN112705060A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-27 | 燕山大学 | 旋转式多直径气泡发生装置 |
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