CN113522068B - 一种微纳米气泡发生装置及应用有该装置的清洗机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微纳米气泡发生装置，包括储水盒及壳体，储水盒具有中空的储水腔，沿水流方向，储水腔的上游设置有能对储水腔中的进行预冷的冷却结构，壳体具有中空的加压腔，储水腔的输出口与加压腔相连通，壳体中设置有能对加压腔内的水进行加热的加热结构，加压腔的底部开有供加压腔中的水输出的孔，且该孔成形为上端小、下端大的锥形孔。使用时，先对水进行降温，以增大水中空气的溶解量，当溶有大量空气的水进入加压腔后，再对水升温，使部分空气自水中溶出，迅速增大加压腔中的压力，当加压腔中的压力达到锥形孔上端口所能承担的临界值时，溶解有大量空气的水自锥形孔向外迅速释放，经过锥形孔过程中产生负压，从而形成微纳米气泡水。

Description

一种微纳米气泡发生装置及应用有该装置的清洗机

技术领域

本发明涉及一种微纳米气泡发生装置及应用有该装置的清洗机。

背景技术

随着微纳米气泡清洗技术的逐渐成熟，该技术在家电领域的应用也变得更加广泛。

在工业应用领域中，纳米级气泡指在液体中1000nm以下的细小气泡，进一步地，将1～100μm之间的气泡称为微小气泡，100μm以上的气泡称为普通气泡。在水中，相较于普通气泡，微纳米气泡拥有存在时间长、表面能高、表面带负电荷、气液传质率高、能自发产生自由基的特点，因此，微纳米气泡具有增氧、杀菌、消毒、洗涤、去污、净水、有机物降解等功能。由于微纳米气泡具有的这些功能，其在洗涤和健康领域，如洗衣去污去垢、洁净皮肤、饮用水增氧、蔬菜水果清洗、牙齿去垢等展露出广阔的市场前景。

目前，产生微纳米气泡的方法主要有四种：超声空化、水动力空化、光学空化和微粒空化，其中，水动力空化设备要求简单，是产生微纳米气泡的常用方法。例如，申请公开号为CN104803467A的中国发明专利申请《一种微纳米臭氧气泡装置》(申请号：CN201510199198.5)、申请公开号为CN108842384A的中国发明专利申请《基于微纳米爆气的洗衣机过滤装置》(申请号：CN201810907234.2)等均披露了类似的结构。上述现有的微纳米气泡发生装置大多采用气泵提供动力源混入空气，空气与水进行充分混合溶解后，再释放压力以获得浓度较高的微纳米气泡，该方式的实现结构相对比较复杂、成本高，且需依靠电路进行控制，可靠性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能无源式生成微纳米气泡从而简化设备结构、降低了成本的微纳米气泡发生装置。

本发明所要解决的另一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用有上述微纳米气泡发生装置的清洗机，以提高清洗效果。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种微纳米气泡发生装置，其特征在于：包括储水盒及壳体，所述储水盒具有中空的储水腔，沿水流方向，所述储水腔的上游设置有能对储水腔中的进行预冷的冷却结构，所述壳体具有中空的加压腔，所述储水腔的输出口与加压腔相连通，所述壳体中设置有能对加压腔内的水进行加热的加热结构，所述加压腔的底部开有供加压腔中的水输出的孔，且该孔成形为上端小、下端大的锥形孔。

在上述方案中，所述壳体下部设置有横向布置的隔板，该隔板将所述壳体内腔分隔为上下相对独立的所述加压腔、接水腔，所述锥形孔竖向开设于隔板上，且所述锥形孔的上端口位于隔板的上壁面上，该上端口的直径为0.5～1.5mm。将孔的上端口设置为0.5～1.5mm，是为了在水流初步进入加压腔中后，能将孔的上端口堵住，从而使加压腔中随着水流进入而形成负压，避免进入加压腔中的水在水输送过程中流走。

优选地，所述锥形孔在轴向上的长度为25～30mm，所述锥形孔的下端口位于隔板的下壁面上且直径为5～8mm。优选地，所述锥形孔的数量为多个并在加压腔的下方间隔布置。采用这样的结构，以提高微纳米气泡的形成效果。

优选地，所述接水腔对应的壳体部分成形为开口朝上的碗状结构，所述壳体底壁上开有对应于该碗状结构中部的出水口。采用上述结构，有利于在锥形孔的出口端处形成背压，从而提高微纳米气泡的产生量，提高微纳米气泡水的浓度。

在本发明中，所述储水盒的横截面成形为L状结构，且该L状结构的横向部分的上壁面上开有入水口，该L状结构的竖向部分的外侧壁上开有输出口，所述壳体侧壁上开有对应加压腔顶部布置的进水口，该进水口与输出口相连接。优选地，所述进水口与输出口之间连接有导水管，该导水管上设置有节流阀。上述结构有利于将降温并溶解了大量空气的水向上输送，使其自壳体顶部进入加压腔中，自加压腔的顶部落下，有效增加压腔中水的湍流程度，增加空气与水的接触面，有利于提高微纳米气泡水的浓度。

优选地，所述储水盒L状结构横向部分的底壁上开有排水口，该排水口上设置有阀门；所述储水盒L状结构竖向部分的顶壁上开有补气口，该补气口上设置有能在储水腔负压状态下将该补气口打开的单向阀。该结构便于实时向储水盒中补入空气，以使水中能保持较大的空气溶解量，进而提高微纳米气泡水的浓度。

优选地，所述的冷却结构为设于L状结构横向部分与竖向部分之间的容置空间中的蒸发器，该蒸发器中设置有呈S状盘绕的过水通道，该过水通道的上端为进水端，该过水通道的下端为与入水口相连接的出水端。该结构可实现对进水的快速降温。

优选地，所述加热结构为自壳体顶部伸入加压腔中的加热管，且该加热管在所述加压腔的下部沿周向螺旋盘绕。该结构可实现对进入加压腔中水的快速升温，使部分空气自水中溢出，从而迅速增大加压腔中的压力。

一种应用有上述微纳米气泡产生装置的清洗机，包括具有洗涤腔的箱体，所述箱体的侧壁上开设有进水开口，其特征在于：还包括设于箱体外侧的所述微纳米气泡产生装置，该微纳米气泡产生装置的出液端与箱体的进水开口相连通。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供了一种无源式生成微纳米气泡的装置，使用时，先对水进行降温，以增大水中空气的溶解量，当溶有大量空气的水进入加压腔后，再对水升温，使部分空气自水中溶出，迅速增大加压腔中的压力，当加压腔中的压力达到锥形孔上端口所能承担的临界值时，溶解有大量空气的水自锥形孔向外迅速释放，经过锥形孔过程中产生负压，从而形成微纳米气泡水；本发明产生微纳米气泡水的过程无需提供动力及进行电控操作，不仅简化了设备结构，而且降低了成本，提高了使用的可靠性；微纳米气泡在水中产生的空化作用以及表面带有的负电荷具有提高界面活性的化学作用，有利于提高清洗效果。

附图说明

图1为本发明实施例微纳米气泡发生装置的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为本发明实施例清洗机的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～2所示，本实施例的微纳米气泡发生装置包括储水盒2及壳体1，储水盒2具有中空的储水腔21，沿水流方向，储水腔21的上游设置有能对储水腔21中的进行预冷的冷却结构3。壳体1具有中空的加压腔11，储水腔21的输出口22与加压腔11相连通，壳体1中设置有能对加压腔11内的水进行加热的加热结构4。加压腔11的底部开有供加压腔11中的水输出的孔，且该孔成形为上端小、下端大的锥形孔111。

具体的，壳体1下部设置有横向布置的隔板12，该隔板12将壳体1内腔分隔为上下相对独立的加压腔11、接水腔13，锥形孔111竖向开设于隔板12上，且锥形孔111的上端口位于隔板12的上壁面上，该上端口的直径为0.5～1.5mm。将孔的上端口设置为0.5～1.5mm，是为了在水流初步进入加压腔11中后，能将孔的上端口堵住，从而使加压腔11中随着水流进入而形成负压，避免进入加压腔11中的水在水输送过程中流走。锥形孔111在轴向上的长度为25～30mm，锥形孔111的下端口位于隔板12的下壁面上且直径为5～8mm。锥形孔111的数量为多个并在加压腔11的下方间隔布置，以提高微纳米气泡的形成效果。

上述接水腔13对应的壳体1部分成形为开口朝上的碗状结构131，壳体1底壁上开有对应于该碗状结构131中部的出水口132。采用上述结构，有利于在锥形孔111的出口端处形成背压，从而提高微纳米气泡的产生量，提高微纳米气泡水的浓度。

本实施例储水盒2的横截面成形为L状结构，且该L状结构的横向部分201的上壁面上开有入水口23，该L状结构的竖向部分202的外侧壁上开有输出口22，壳体1侧壁上开有对应加压腔11顶部布置的进水口112，该进水口112与输出口22相连接。进水口112与输出口22之间连接有导水管24，该导水管24上设置有节流阀(图中未示出)。上述结构有利于将降温并溶解了大量空气的水向上输送，使其自壳体1顶部进入加压腔11中，自加压腔11的顶部落下，有效增加压腔11中水的湍流程度，增加空气与水的接触面，有利于提高微纳米气泡水的浓度。储水盒2L状结构横向部分201的底壁上开有排水口25，该排水口25上设置有阀门(图中未示出)。储水盒2L状结构竖向部分202的顶壁上开有补气口26，该补气口26上设置有能在储水腔21负压状态下将该补气口26打开以补入空气的单向阀27。该结构便于实时向储水盒2中补入空气，以使水中能保持较大的空气溶解量，进而提高微纳米气泡水的浓度。

在本实施例中，冷却结构3为设于L状结构横向部分201与竖向部分202之间的容置空间203中的蒸发器，该蒸发器中设置有呈S状盘绕的过水通道31，该过水通道31的上端为进水端311，该过水通道31的下端为与入水口23相连接的出水端312，该结构可实现对进水的快速降温。加热结构4为自壳体1顶部伸入加压腔11中的加热管，且该加热管在加压腔11的下部沿周向螺旋盘绕，该结构可实现对进入加压腔11中水的快速升温，使部分空气自水中溢出，从而迅速增大加压腔11中的压力。

如图3所示，本实施例应用有上述微纳米气泡产生装置的清洗机包括具有洗涤腔的箱体5，箱体5的侧壁上开设有进水开口51，微纳米气泡产生装置a设于箱体5外侧，微纳米气泡产生装置a的出水口132与箱体5的进水开口51相连通。

使用时，先通过冷却结构3对水进行降温，以增大储水箱2内水中空气的溶解量，当溶有大量空气的水进入加压腔11后，闭合节流阀；再通过加热结构4对加压腔11中的水升温，使部分空气自水中溶出，迅速增大加压腔11中的压力，当加压腔11中的压力达到锥形孔111上端口所能承担的临界值时，溶解有大量空气的水自锥形孔111向外迅速释放，经过锥形孔111过程中产生负压，从而形成微纳米气泡水，微纳米气泡在水中产生的空化作用以及表面带有的负电荷具有提高界面活性的化学作用，有利于提高清洗效果。

Claims (10)

1.一种微纳米气泡发生装置，其特征在于：包括储水盒(2)及壳体(1)，所述储水盒(2)具有中空的储水腔(21)，沿水流方向，所述储水腔(21)的上游设置有能对储水腔(21)中的进行预冷的冷却结构(3)，所述壳体(1)具有中空的加压腔(11)，所述储水腔(21)的输出口(22)与加压腔(11)相连通，所述壳体(1)中设置有能对加压腔(11)内的水进行加热的加热结构(4)，所述加压腔(11)的底部开有供加压腔(11)中的水输出的孔，且该孔成形为上端小、下端大的锥形孔(111)，该锥形孔(111)的上端口直径为0.5 ~ 1.5 mm；

先通过冷却结构(3)对水进行降温，以增大储水盒(2)内水中空气的溶解量，当溶有大量空气的水进入加压腔(11)，初步进入加压腔(11)中的水流将孔的上端口堵住，避免进入加压腔(11)中的水在水输送过程中流走；再通过加热结构(4)对加压腔(11)中的水升温，使部分空气自水中溶出，迅速增大加压腔(11)中的压力，当加压腔(11)中的压力达到锥形孔(111)上端口所能承担的临界值时，溶解有大量空气的水自锥形孔(111)向外迅速释放，经过锥形孔(111)过程中产生负压，从而形成微纳米气泡水。

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：所述壳体(1)下部设置有横向布置的隔板(12)，该隔板(12)将所述壳体(1)内腔分隔为上下相对独立的所述加压腔(11)、接水腔(13)，所述锥形孔(111)竖向开设于隔板(12)上，且所述锥形孔(111)的上端口位于隔板(12)的上壁面上。

3.根据权利要求2所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于：所述锥形孔(111)在轴向上的长度为25 ~ 30 mm，所述锥形孔(111)的下端口位于隔板(12)的下壁面上且直径为5 ~8 mm。

4.根据权利要求2所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于：所述接水腔(13)对应的壳体(1)部分成形为开口朝上的碗状结构(131)，所述壳体(1)底壁上开有对应于该碗状结构(131)中部的出水口(132)。

5.根据权利要求1 ~ 4中任一权利要求所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于：所述储水盒(2)的横截面成形为L状结构，且该L状结构的横向部分(201)的上壁面上开有入水口(23)，该L状结构的竖向部分(202)的外侧壁上开有输出口(22)，所述壳体(1)侧壁上开有对应加压腔(11)顶部布置的进水口(112)，该进水口(112)与输出口(22)相连接。

6.根据权利要求5所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于：所述进水口(112)与输出口(22)之间连接有导水管(24)，该导水管(24)上设置有节流阀。

7.根据权利要求5所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于：所述储水盒(2)L状结构横向部分(201)的底壁上开有排水口(25)，该排水口(25)上设置有阀门；所述储水盒(2)L状结构竖向部分(202)的顶壁上开有补气口(26)，该补气口(26)上设置有能在储水腔(21)负压状态下将该补气口(26)打开的单向阀(27)。

8.根据权利要求5所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于：所述的冷却结构(3)为设于L状结构横向部分(201)与竖向部分(202)之间的容置空间(203)中的蒸发器，该蒸发器中设置有呈S状盘绕的过水通道(31)，该过水通道(31)的上端为进水端(311)，该过水通道(31)的下端为与入水口(23)相连接的出水端(312)。

9.根据权利要求1 ~ 4中任一权利要求所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于：所述加热结构(4)为自壳体(1)顶部伸入加压腔(11)中的加热管，且该加热管在所述加压腔(11)的下部沿周向螺旋盘绕。

10.一种应用有权利要求1 ~ 9中任一权利要求所述微纳米气泡发生装置的清洗机，包括具有洗涤腔的箱体(5)，所述箱体(5)的侧壁上开设有进水开口(51)，其特征在于：还包括设于箱体(5)外侧的所述微纳米气泡发生装置(a)，该微纳米气泡发生装置(a)的出液端与箱体(5)的进水开口(51)相连通。

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