CN212942329U - 一种气液溶合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气液溶合装置，包括外管和第一内管；第一内管包括均位于外管内并由上至下依次排列的第一段、第二段和第三段；第一段的外壁与外管的内壁之间间隔形成进液腔，进液腔开设有第一进液口；第二段的外壁和外管的内壁之间围合形成沿外管轴向延伸的第一螺旋槽；第一螺旋槽的上端形成有与进液腔连通的第二进液口；第二进液口的横截面积小于第一进液口的横截面积；第一螺旋槽的下端形成有第一出液口；第三段的外壁和外管的内壁之间间隔形成出液腔；出液腔与第一出液口连通，并开设有连通出液腔与外部的第二出液口。本实用新型能提高溶解度，以获得浓度较高的气液混合液。

Description

一种气液溶合装置

技术领域

本实用新型涉及气液混合液制造领域，尤其涉及一种气液溶合装置。

背景技术

将气体溶解于水中所得到的溶气液，可以有多种用途，以二氧化碳气体溶解于水中所得到的碳酸水为例，2000ppm-4000ppm高浓度的碳酸饮料作为饮料食用，也可以将碳酸水溶解于温水从而获得400ppm-1600ppm的人工碳酸水作为温泉使用，以及作为工业用途的碳酸气溶气液等；如，通过每天浸泡碳酸温泉15-30分钟，可以对人体的血管有扩张作用，从而改善血管的健康状况，这已是得到了科学家们的认证，通过泡碳酸温泉来改善身体，通过1000ppm以上高浓度的碳酸泉浴来治疗与血液循环相关联的疾病，也在世界上很多医院在应用；正是因为碳酸泉水具有这种社会市场价值，市场上也出现了很多人工的制造碳酸泉的方法。例如市场上有一种泡腾片药片在销售，这种药剂放入水中可以短暂获得较低浓度的碳酸水。

然而，现有的气体难以溶入原水中，导致获得的气液混合液的浓度较低。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种气液溶合装置，其能提高溶解度，以获得浓度较高的气液混合液。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种气液溶合装置，包括外管和第一内管；所述第一内管包括均位于所述外管内并由上至下依次排列的第一段、第二段和第三段；所述第一段的外壁与所述外管的内壁之间间隔形成进液腔，所述进液腔开设有第一进液口；所述第二段的外壁和所述外管的内壁之间围合形成沿所述外管轴向延伸的第一螺旋槽；所述第一螺旋槽的上端形成有与所述进液腔连通的第二进液口；所述第二进液口的横截面积小于所述第一进液口的横截面积；所述第一螺旋槽的下端形成有第一出液口；所述第三段的外壁和所述外管的内壁之间间隔形成出液腔；所述出液腔与所述第一出液口连通，并开设有连通所述出液腔与外部的第二出液口。

进一步地，所述第二段的外壁开设有具有侧开口的螺旋状的凹槽；所述侧开口所在的第二段的外壁与所述外管的内壁紧闭贴合以形成所述第一螺旋槽。

进一步地，所述第一段、所述第二段和所述第三段的内部依次连通，且三者的内部共同构成内腔；所述内腔内设置有分隔板；所述分隔板将所述内腔分隔成上下分布的第一腔体和第二腔体，并开设有连通所述第一腔体和所述第二腔体的细孔；所述第一进液口开设在所述第一腔体的腔壁上；所述第一段的上端密闭穿设于所述外管的顶端，并开设有连通所述外管外部和所述第一腔体的第三进液口；所述第三段的侧壁开设有侧进液口，且所述第三段的底部开设有第一下出液口；所述侧进液口和所述第一下出液口均连通所述第二腔体与所述出液腔。

进一步地，所述第一段开设有所述第三进液口的部位开设有第一连接螺纹。

进一步地，所述第二出液口开设在所述外管上；所述外管开设有所述第二出液口的部位开设有第二连接螺纹；所述第二连接螺纹能够与所述第一连接螺纹螺接。

进一步地，所述气液溶合装置还包括导液管；所述导液管能够依次密闭穿设于所述第二出液口和所述第一下出液口内；所述导液管还开设有彼此连通的第三出液口和第四出液口；在所述导液管穿设于所述第一下出液口内时，所述第三出液口能够与所述侧进液口连通，且所述第四出液口位于所述外管外；所述导液管还能相对所述第一内管绕所述第一内管的中心轴线旋转，以带动所述第三出液口在正对所述侧进液口的位置和与所述侧进液口错开的位置之间移动。

进一步地，所述气液溶合装置还包括用于设置于所述导液管和所述外管之间，以密闭封堵所述导液管和所述外管之间的密封圈。

进一步地，所述分隔板呈向下凹陷的结构，所述细孔开设在所述分隔板的中部。

进一步地，所述气液溶合装置还包括中空的第二内管；所述第二内管上侧穿设于所述第一内管内，且所述第二内管上侧的外壁与所述第一内管的内壁之间围合形成第二螺旋槽；所述第二螺旋槽的下侧形成有与所述出液腔连通的下进液口，所述第二螺旋槽的上侧形成有上出液口；所述第二内管的顶端开设有上进液口；所述第二内管的顶端端面低于所述第一内管的顶端端面，以使所述第二内管的顶端端面和所述第一内管的顶端端面之间形成连通所述上出液口和所述上进液口的间隙；所述第二内管的下侧伸出所述第一内管的底端，且所述第二内管的下侧固定有封堵所述第二出液口的封堵件；所述第二内管的下侧还开设有能够连通所述第二内管内部和所述外管外部的第二下出液口。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过设置外管和第一内管，外管和第一内管之间形成依次排列的进液腔、第一螺旋槽和出液腔，进液腔开设第一进液口，第一螺旋槽形成与进液腔连通的第二进液口，且第二进液口的横截面积小于第一进液口的横截面积，如此，在工作时，外管内处于密闭状态，外部溶液从第一进液口进入进液腔再进入第二进液口，此时，由于第二进液口的横截面积小于第一进液口的横截面积，导致第一进液口的进液量大于第二进液口的进液量，使得溶液受到了挤压而压力加大，在压力作用下，气体的溶解度提高，从而可获得浓度较高的气液混合液，如，浓度较高的碳酸溶液；再者，气液混合液顺着第一螺旋槽向下游旋转流动形成旋转螺旋涡流，实现对气液混合液的进一步搅拌，加大气、液的接触面积，进一步提高气液混合液的浓度。

附图说明

图1为本实用新型气液溶合装置的结构示意图(省去导液管)；

图2为本实用新型气液溶合装置的结构示意图(包含导液管)；

图3为本实用新型第一内管的结构示意图。

图中：10、外管；20、第一内管；21、第一段；211、第三进液口；22、第二段；23、第三段；231、侧进液口；232、第一下出液口；30、进液腔；31、第一进液口；40、第一螺旋槽；41、第二进液口；42、第一出液口；50、出液腔；60、导液管；61、第三出液口；62、第四出液口；70、第一连接螺纹；80、第二出液口；90、第二连接螺纹；100、细孔；110、密封圈；120、分隔板；130、第一腔体；140、第二腔体；150、第二内管；151、上进液口；152、第二下出液口；160、封堵件；170、第二螺旋槽。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-3所示的一种气液溶合装置，包括外管10和第一内管20；第一内管20包括均位于外管10内并由上至下依次排列的第一段21、第二段22和第三段23；第一段21的外壁与外管10的内壁之间间隔形成进液腔30，进液腔30开设有第一进液口31，第一进液口31用于供外部溶液进入进液腔30内；第二段22的外壁与外管10的内壁之间围合形成沿外管10轴向延伸的第一螺旋槽40；第一螺旋槽40的上端形成有与进液腔30连通的第二进液口41；第二进液口41的横截面积小于第一进液口31的横截面积；第一螺旋槽40的下端形成有第一出液口42；第三段23的外壁和外管10的内壁之间间隔形成出液腔50，出液腔50与第一出液口42连通，并开设有第二出液口80，第二出液口80供出液腔50内的溶液排出。

在上述结构的基础上，使用本气液溶合装置时，外部气液混合液经第一进液口31进入进液腔30内，之后溶液经第二进液口41进入第一螺旋槽40内，此时，由于第二进液口41的横截面积小于第一进液口31的横截面积，即，进液腔30内进液快于出液而形成增加了压力，压力同时挤压第一螺旋槽40内的液体，此时，压力增大了气体的溶解度，而可提高气液混合液的浓度，之后，气液混合液顺着第一螺旋槽40向下游旋转流动形成旋转螺旋涡流，实现对气液混合液的进一步搅拌，加大气、液的接触面积，进一步提高溶解度，进而可获得溶度更高的气液混合液。

再者，第一螺旋槽40的设置使得在一定的轴向距离内延长气液混合液的通过时间，进而提高气、液的溶解时间。

具体地，第二段22的外壁开设有具有侧开口的螺旋状的凹槽；侧开口所在的第二段22的外壁与外管10的内壁紧闭贴合以形成第一螺旋槽40。上述的螺旋状的凹槽也可开设在外管10的内壁上，或者，第二段22和外管10的内壁分别开设有形状相匹配的螺旋状的凹槽，两条凹槽配合构成上述第一螺旋槽40。

进一步地，第一段21、第二段22和第三段23的内部依次连通，可以理解的是，第一段21、第二段22和第三段23均为依次连通的中空结构，且三者的内部共同构成内腔，即，三者的中空结构共同构成内腔；内腔内设置有分隔板120；分隔板120将内腔分隔成上下分布的第一腔体130和第二腔体140，并开设有连通第一腔体130和第二腔体140的细孔100；第一进液口31开设在第一腔体130的腔壁上，如此，第一腔体130通过该第一进液口31和进液腔30连通，且第一进液口31开设在第一段21上；第一段21的上端密闭穿设于外管10的顶端，并开设有连通外管10外部和第一腔体130的第三进液口211；第三段23的侧壁开设有侧进液口231，且第三段23的底部开设有第一下出液口232；侧进液口231和第一下出液口232均连通第二腔体140与出液腔50。

在上述结构的基础上，外部气液混合液先经过第三进液口211进入第一腔体130内再进入进液腔30内，之后，从第一出液口42流出的气液混合液经侧进液口231进入出液腔50内，由于经过第一螺旋槽40的气液混合液的流速被减慢，如此，在外部气液混合液的供应水压一定情况下，第一腔体130内的气液混合液流速大于第二腔体140内的流速，即第一腔体130内的压强小于第二腔体140内的压强，此时，进入出液腔50内且不溶于气液混合液内的气体(以气泡的形式存在)经侧进液口231进入第二腔体140，再经细孔100重新被吸回第一腔体130内，实现气体的回收利用。

再者，由于侧进液口231设置在第三段23的侧壁，如此顺着第一螺旋槽40流出的气液混合液在其惯性下顺着第三段23的侧壁流动而直接进入侧进液口231内，如此，大多数的气液混合液流入第二腔体140内，可提高气体回收量，且不改变溶液的流向，确保其流速以及涡流的形成。

具体地，第一段21开设有第三进液口211的部位开设有第一连接螺纹70，便于与外部的水管螺接，从而实现气液混合液从外部输入。

进一步地，第二出液口80开设在外管10上；外管10开设有第二出液口80的部位开设有第二连接螺纹90；第二连接螺纹90能够与第一连接螺纹70螺接，如此，可通过第一连接螺纹70和第二连接螺纹90来设置两个或以上数量的本气液溶合装置(图2中示例出两个本气液溶合装置配合的组装结构示意图)，以实现更进一步地提高溶解度，从而获得更高浓度的气液混合液。

优选地，本气液溶合装置还包括导液管60；导液管60能够密闭穿设于第二出液口80和第一下出液口232内，可以理解的是，导液管60的外壁与外管10的第二出液口80的口壁以及与第三段23的第一下出液口232的口壁之间不存在间隙，以阻止气液混合液从导液管60和外管10之间或者导液管60和第三段23之间溢出；导液管60还开设有彼此连通的第三出液口61和第四出液口62，可以理解的是，导液管60的第三出液口61和第四出液口62通过导液管60的中空结构连通；在导液管60穿设于第一下出液口232内时，第三出液口61能够与侧进液口231连通，且第四出液口62位于外管10外，如此，确保出液腔50内的气液混合液仅能经第三出液口61进入导液管60，之后从导液管60的第四出液口62排出；导液管60还能相对第一内管20绕第一内管20的中心轴线旋转，以带动第三出液口61在正对侧进液口231的位置和与侧进液口231错开的位置之间移动；如此，由于气液混合液仅能从第三出液口61排出，此时，通过转动导液管60，可调整第三出液口61正对于侧进液口231的面积，即，调整出液腔50的出水面积(第三出液口61与侧进液口231正对的面积即为出液腔50的出水面积)，而在缩小出水面积时，会导致第一螺旋槽40、出液腔50内的水压增加，进而气体在水中的溶解度就增大，混气液的溶度就会提高；再者，出液腔50出液慢可提高溶解时长，进一步提高气液混合液的溶液。

更优选地，本气液溶合装置还包括用于设置于导液管60和外管10之间，以密闭封堵导液管60和外管10之间的密封圈110，进一步防止气液混合液直接从导液管60和外管10之间溢出。

进一步地，分隔板120呈向下凹陷的结构，如此，让气液混合液在冲击至第一腔体130内时产生一个液体的撞击，类似瀑布冲击水潭一样，在激烈的撞击下而使随着气液混合液进入第一腔体130的气泡(不溶于气液混合液的气体以气泡的形式存在)最大可能处于游离状态而避免多个气泡结合在一起形成大气泡，从而提高气体和液体的接触面积而提高气体的溶解度，细孔100开设在分隔板120的中部。

如图2所示，本气液溶合设备还包括中空的第二内管150；第二内管150上侧穿设于第一内管20内，且第二内管150上侧的外壁与第一内管20的内壁之间围合形成第二螺旋槽170；第二螺旋槽170的下侧形成有与出液腔50连通的下进液口；第二螺旋槽170的上侧形成有上出液口；第一内管20的顶端开设有上进液口151；第二内管150的顶端开设有上进液口151；第二内管150的顶端端面低于第一内管20的顶端端面，以使第二内管150的顶端端面和第一内管20的顶端端面之间形成连通上出液口和上进液口151的间隙；第二内管150的下侧伸出第一内管20的底端，且第二内管150的下侧固定有封堵第二出液口80的封堵件160，即，将第二出液口80堵住，以使出液腔50内的液体仅能从下进液口进入第二螺旋槽170；第二内管150的下侧还开设有能够连通第二内管150内部和外管10外部的第二下出液口152。

在上述结构的基础上，使用时，进入出液腔50的液体由于封堵件160将第二出液口80堵住，如此，出液腔50的液体经下进液口进入第二螺旋槽170延长其运动路程，进一步增加液体的浓度，之后经上出液口、间隙、上进液口151流动至第二内管150的内部，并经第二下出液口152排出。需要说明的是，还可设置第三内管、第四内管等等，第三内管穿设于第二内管150内，第四内管穿设于第三内管内等等多重套设的结构，以更进一步地延长液体的流动路程；再者，在上述间隙足够大的基础上，液体不会从第一内管20顶端或者第二段22的顶端排出。

具体地，第二内管150的顶端端面低于第二段22的顶端端面，并位于第一进液口31下方，以在第一进液口31开设在第一段21上时，避免从第二螺旋槽170排出的液体直接从第一进液口31排出。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种气液溶合装置，其特征在于：包括外管和第一内管；所述第一内管包括均位于所述外管内并由上至下依次排列的第一段、第二段和第三段；所述第一段的外壁与所述外管的内壁之间间隔形成进液腔，所述进液腔开设有第一进液口；所述第二段的外壁和所述外管的内壁之间围合形成沿所述外管轴向延伸的第一螺旋槽；所述第一螺旋槽的上端形成有与所述进液腔连通的第二进液口；所述第二进液口的横截面积小于所述第一进液口的横截面积；所述第一螺旋槽的下端形成有第一出液口；所述第三段的外壁和所述外管的内壁之间间隔形成出液腔；所述出液腔与所述第一出液口连通，并开设有连通所述出液腔与外部的第二出液口。

2.如权利要求1所述的气液溶合装置，其特征在于：所述第二段的外壁开设有具有侧开口的螺旋状的凹槽；所述侧开口所在的第二段的外壁与所述外管的内壁紧闭贴合以形成所述第一螺旋槽。

3.如权利要求1所述的气液溶合装置，其特征在于：所述第一段、所述第二段和所述第三段的内部依次连通，且三者的内部共同构成内腔；所述内腔内设置有分隔板，所述分隔板将所述内腔分隔成上下分布的第一腔体和第二腔体，并开设有连通所述第一腔体和所述第二腔体的细孔；所述第一进液口开设在所述第一腔体的腔壁上；所述第一段的上端密闭穿设于所述外管的顶端，并开设有连通所述外管外部和所述第一腔体的第三进液口；所述第三段的侧壁开设有侧进液口，且所述第三段的底部开设有第一下出液口；所述侧进液口和所述第一下出液口均连通所述第二腔体与所述出液腔。

4.如权利要求3所述的气液溶合装置，其特征在于：所述第一段开设有所述第三进液口的部位开设有第一连接螺纹。

5.如权利要求4所述的气液溶合装置，其特征在于：所述第二出液口开设在所述外管上；所述外管开设有所述第二出液口的部位开设有第二连接螺纹；所述第二连接螺纹能够与所述第一连接螺纹螺接。

6.如权利要求5所述的气液溶合装置，其特征在于：所述气液溶合装置还包括导液管；所述导液管能够依次密闭穿设于所述第二出液口和所述第一下出液口内；所述导液管还开设有彼此连通的第三出液口和第四出液口；在所述导液管穿设于所述第一下出液口内时，所述第三出液口能够与所述侧进液口连通，且所述第四出液口位于所述外管外；所述导液管还能相对所述第一内管绕所述第一内管的中心轴线旋转，以带动所述第三出液口在正对所述侧进液口的位置和与所述侧进液口错开的位置之间移动。

7.如权利要求6所述的气液溶合装置，其特征在于：所述气液溶合装置还包括用于设置于所述导液管和所述外管之间，以密闭封堵所述导液管和所述外管之间的密封圈。

8.如权利要求3所述的气液溶合装置，其特征在于：所述分隔板呈向下凹陷的结构，所述细孔开设在所述分隔板的中部。

9.如权利要求1所述的气液溶合装置，其特征在于：所述气液溶合装置还包括中空的第二内管；所述第二内管上侧穿设于所述第一内管内，且所述第二内管上侧的外壁与所述第一内管的内壁之间围合形成第二螺旋槽；所述第二螺旋槽的下侧形成有与所述出液腔连通的下进液口，所述第二螺旋槽的上侧形成有上出液口；所述第二内管的顶端开设有上进液口；所述第二内管的顶端端面低于所述第一内管的顶端端面，以使所述第二内管的顶端端面和所述第一内管的顶端端面之间形成连通所述上出液口和所述上进液口的间隙；所述第二内管的下侧伸出所述第一内管的底端，且所述第二内管的下侧固定有封堵所述第二出液口的封堵件；所述第二内管的下侧还开设有能够连通所述第二内管内部和所述外管外部的第二下出液口。

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