CN217614068U - 一种紊流式气水混合器 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种紊流式气水混合器，包括壳体和导流轴，壳体内形成有混合腔，壳体还具有与混合腔连通的气水进口和气水混合液出口；导流轴设置于混合腔中，导流轴包括芯轴和若干间隔设置于芯轴上的折流层板，折流层板与壳体的内壁抵接；每一层所述折流层板包括沿所述芯轴的周向方向围绕所述芯轴设置的多个呈V形状的折流件，相邻的两个折流件之间通过封闭板连接形成封闭部，或相邻的两个折流件之间形成开口部，封闭部和开口部相间设置；沿芯轴的轴向方向，相邻的任意两层折流层板中，开口部和封闭部相对应设置，从而在相邻的任意两层折流层板之间形成弯折流道，各弯折流道通过开口部连通。本方案具有气水混合效果好、结构简单、洁净安全的优点。

Description

一种紊流式气水混合器

技术领域

本申请涉及气水混合的技术领域，尤其涉及一种紊流式气水混合器。

背景技术

目前富氢水机溶氢主要采用曝气头装置溶氢、压力泵相关装置溶氢、过流式溶氢，上述各方式都有其致命缺陷：曝气头装置溶氢主要缺点是溶氢能力不足，压力泵溶氢系统复杂、成本高、稳定性差，过流式溶氢是水直接流经产生氢气的装置，使得水中携带气体，其缺点为溶氢能力差，而且电解过程中容易产生重金属及其他杂质，造成水污染的安全隐患。

实用新型内容

本实用新形实施例的目的在于：提供一种紊流式气水混合器，其能够解决现有技术中存在的上述问题。

为达上述目的，本申请采用以下技术方案：

一种紊流式气水混合器，包括壳体和导流轴，所述壳体内形成有混合腔，所述壳体还具有与所述混合腔连通的气水进口和气水混合液出口；所述导流轴设置于所述混合腔中，所述导流轴包括芯轴和若干间隔设置于所述芯轴上的折流层板，所述折流层板与所述壳体的内壁抵接；

每一层所述折流层板包括沿所述芯轴的周向方向围绕所述芯轴设置的多个呈V形状的折流件，相邻的两个所述折流件之间通过封闭板连接形成封闭部，或相邻的两个所述折流件之间形成开口部，所述封闭部和所述开口部相间设置；

沿所述芯轴的轴向方向，相邻的任意两层所述折流层板中，所述开口部和所述封闭部相对应设置，从而在相邻的任意两层所述折流层板之间形成弯折流道，各所述弯折流道通过所述开口部连通。

可选的，所述芯轴为具有多个支撑侧面的棱柱状结构，所述折流件包括中间板和连接于所述中间板两侧的第一斜板和第二斜板，所述中间板位于相邻两个所述支撑侧面之间的转角处，所述第一斜板和所述第二斜板位于相邻的两个所述支撑侧面上。

可选的，所述芯轴具有四个所述支撑侧面。

可选的，在任一一层所述折流层板中，通过所述封闭板连接的两个所述折流件之间围合形成折流槽；相邻的任意两层所述折流层板之间，下一层所述折流层板的所述折流件延伸至上一层所述折流层板的所述折流槽中。

可选的，所述壳体内设有至少一个隔腔板，通过所述隔腔板将所述混合腔分隔成至少一个第一混合腔和至少一个第二混合腔，所述第一混合腔和所述第二混合腔相间设置，所述第一混合腔的出液端与下一所述第二混合腔的进液端连通，所述第二混合腔的出液端与下一所述第一混合腔的进液端连通，从而在所述壳体内形成迂回的S形流道。

可选的，每一所述第一混合腔内和每一所述第二混合腔内均设置有所述导流轴，所述第一混合腔内设置的所述导流轴的方向与所述第二混合腔内设置的所述导流轴的方向相反。

可选的，所述壳体包括筒体以及连接于所述筒体两端的第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖分别可拆卸安装于所述筒体上。

可选的，所述第一混合腔和所述第二混合腔的数量相等，所述气水进口和所述气水混合液出口位于均位于所述第一端盖上。

可选的，所述隔腔板设置于所述筒体内，所述第一端盖内侧设置有抵接所述隔腔板的第一隔板，所述第二端盖内侧设置有抵接所述隔腔板的第二隔板，且自所述气水进口指向所述气水混合液出口的方向，从第一个所述隔腔板开始，每间隔一个所述隔腔板对应设置有一所述第一隔板；从第二个所述隔腔板开始，每间隔一个所述隔腔板对应设置有一所述第二隔板。

可选的，还包括汇流管和动力泵，所述汇流管包括进气管、进水管和连接管，所述动力泵连接于所述连接管和所述气水进口之间。

本申请的有益效果为：本实用新形提供了一种紊流式气水混合器，在壳体的混合腔内设置有导流轴，导流轴上设置多层折流层板，在各折流层板之间形成导流的弯折流道，通过弯折流道的变向、变径作用，使得气体和水在混合器中反复冲击并且形成紊流，加快气体与水的充分混合。相较于曝气头装置，本方案具有更好的溶氢能力，相较于压力泵装置，本方案结构简单、成本低，稳定性好；相较于过流式溶氢装置，本方案规避了重金属超标和杂质等污染的问题。

附图说明

下面根据附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

图1为本申请实施例所述紊流式气水混合器的立体结构示意图；

图2为本申请实施例所述紊流式气水混合器的爆炸示意图之一；

图3为图2中A区域的放大示意图；

图4为本申请实施例所述紊流式气水混合器的爆炸示意图之二；

图5为图4中B区域的放大示意图；

图6为本申请实施例所述导流轴的局部结构示意图；

图7为本申请实施例所述筒体的结构示意图；

图8为本申请实施例所述第一端盖的结构示意图；

图9为本申请实施例所述第二端盖的结构示意图。

图中：

1、壳体；11、气水进口；12、气水混合液出口；13、筒体；131、隔腔板； 14、第一端盖；141、第一隔板；15、第二端盖；151、第二隔板；16、混合腔； 161、第一混合腔；162、第二混合腔；2、导流轴；21、折流层板；211、折流件；2111、中间板；2112、第一斜板；2113、第二斜板；212、封闭板；213、开口部；214、折流槽；22、芯轴；23、弯折流道；3、动力泵；4、汇流管；41、连接管；42、进气管；43、进水管。

具体实施方式

为使本申请解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本申请实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新形中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-9所示，本实施例提供一种紊流式气水混合器，包括壳体1和导流轴 2，所述壳体1内形成有混合腔16，所述壳体1还具有与所述混合腔16连通的气水进口11和气水混合液出口12；所述导流轴2设置于所述混合腔16中，所述导流轴2包括芯轴22和若干间隔设置于所述芯轴22上的折流层板21，所述折流层板21与所述壳体1的内壁抵接；

每一层所述折流层板21包括沿所述芯轴22的周向方向围绕所述芯轴22设置的多个呈V形状的折流件211，相邻的两个所述折流件211之间通过封闭板 212连接形成封闭部，或相邻的两个所述折流件211之间形成开口部213，所述封闭部和所述开口部213相间设置；

沿所述芯轴22的轴向方向，相邻的任意两层所述折流层板21中，所述开口部213和所述封闭部相对应设置，从而在相邻的任意两层所述折流层板21之间形成弯折流道23，各所述弯折流道23通过所述开口部213连通。

其中，折流层板21与壳体1的内壁抵接，弯折流道23中的液体无法越过折流层板21直接流至下一弯折流道23中，只能通过位于相邻的弯折流道23之间的开口部213流通。沿芯轴22的轴向方向上，相邻的两层折流层板21中开口部213和封闭部相对应，当流体从任一开口部213进入到其连接的弯折流道 23内后，其刚好被下一层折流层板21上对应位置的封闭部所阻挡，故此时流体无法直接进入下一层弯折流道23中，需沿该弯折流道23迂回流动后，通过下一层折流层板21中与之相邻的开口部213流出，具体流动路径可参考图5。

基于呈V形状的折流件211的结构，两层折流层板21之间围合形成的弯折流道23亦呈V形，故，当液体从开口部213进入弯折流道23后，其将沿弯折流道23所规定的V形轨迹迂回流动，流体流动至弯折流道23的弯折处时将与折流件211的壁面产生冲击并形成紊流；同时在相邻两个层折流层板21的接洽处，弯折流道23的宽度较小，在折流件211内侧，弯折流道23的宽度较大，故本方案的弯折流道还具有变径特点，液体在弯折流道23流动的过程中，当流道面积由大到小变化时，液压逐渐增大，气体在压力作用下快速融入水中，即加快了气体与水的混合。

需要说明的是，在本方案的中，根据气液混合度需求以及产品尺寸限制要求，可通过合理设置壳体1内形成的混合腔16的数量以设置符合需求的产品，具体的，导流轴2的四周均需与混合腔16的壁面抵接以形成封闭流道，故一个混合腔16内只适宜设置一个导流轴2；为延长流体流动路径长度，可于壳体1 内设置多个混合腔16，每一混合腔16内均设置有导流轴2，如此可在不增长整个壳体1的长度的前提下，通过加宽壳体1的宽度以延长流体的流动路径长度。故，本方案中混合腔16的数量可设置为一个、两个、三个甚至更多。

在导流轴2的结构中，导流轴2整体的外形尺寸与混合腔16的形状及尺寸配合，以导流轴2的四周能够与混合腔16的壁面抵接为准。芯轴22为各折流层板21提供支撑，芯轴22可为圆柱或棱柱状，同时在每一层折流层板21中，所设置的折流件211的数量不限，即，在同一侧面中，一层折流层板21可包括有一个或多个折流件211。

在其中一些实施方式中，参照图3，所述芯轴22为具有多个支撑侧面的棱柱状结构，所述折流件211包括中间板2111和连接于所述中间板2111两侧的第一斜板2112和第二斜板2113，所述中间板2111位于相邻两个所述支撑侧面之间的转角处，所述第一斜板2112和所述第二斜板2113位于相邻的两个所述支撑侧面上。此形式中，每一折流件211均横跨芯轴22的两个支撑侧面，转角处为水平设置的中间板2111，更易于提高中间板2111的加工尺寸精度以提高折流件211与混合腔16壁面配合的紧密程度；同时，位于转角处的折流件211可增大折流件211内侧的储液面积，即增大该区域的流道的横截面积，进而增大整个流道的面积变化差，增大液压变化差值，加快气体和水的混合。

在其中一些实施方式中，也可在芯轴22的单个支撑侧面中设置完整的一个或多个折流件211，即，此时该折流件211的中间板2111、第一斜板2112和第二斜板2113均位于同一支撑侧面上。

作为本申请优选的一种实施方式，所述芯轴22具有四个所述支撑侧面。即，此时芯轴22的横截面为正方形或矩形，与常规的混合腔16的形状相匹配。

在其中一些实施方式中，在任一一层所述折流层板21中，通过所述封闭板 212连接的两个所述折流件211之间围合形成折流槽214；相邻的任意两层所述折流层板21之间，下一层所述折流层板21的所述折流件211延伸至上一层所述折流层板21的所述折流槽214中。

为方便理解，参照图6，下一层折流层板21的折流件211延伸至上一层折流层板21的折流槽214中，表示相邻的两层折流层板21之间具有一定的重合区域，如此，在该重合区域中，弯折流道23的宽度急剧缩小，当流体经过该重合区域时，流体的压力快速增大。故，此设计有利于增大液压，加快气水混合速率。

在其中一些实施方式中，参照图7，所述壳体1内设有至少一个隔腔板131，通过所述隔腔板131将所述混合腔16分隔成至少一个第一混合腔161和至少一个第二混合腔162，所述第一混合腔161和所述第二混合腔162相间设置，所述第一混合腔161的出液端与下一所述第二混合腔162的进液端连通，所述第二混合腔162的出液端与下一所述第一混合腔161的进液端连通，从而在所述壳体1内形成迂回的S形流道。

具体的，第一混合腔161的进液端和第二混合腔162的出液端恰好位于壳体1的同一侧，第一混合腔161的出液端和第二混合腔162的进液端也位于壳体1的同一侧，故第一混合腔161和第二混合腔162内的流体流动方向恰好相反，所有的第一混合腔161和第二混合腔162所组成的流道恰好可形成迂回的S 形流道。此结构在不增长壳体1的长度的前提下，通过增多混合腔16的数量，有效延长了流体的流动路径，提高气水混合率。

进一步的，每一所述第一混合腔161内和每一所述第二混合腔162内均设置有所述导流轴2，所述第一混合腔161内设置的所述导流轴2的方向与所述第二混合腔162内设置的所述导流轴2的方向相反。

具体的，由于第一混合腔161和第二混合腔162内的流体流向相反，故将二者内的导流轴2的方向设置相反，从而在第一混合腔161和第二混合腔162 内，导流轴2均可对流体起逆向阻碍作用，达到最好的紊流效果。

参照图2，所述壳体1包括筒体13以及连接于所述筒体13两端的第一端盖 14和第二端盖15，所述第一端盖14和所述第二端盖15分别可拆卸安装于所述筒体13上。筒体13两端的第一端盖14和第二端盖15可拆卸安装，如此可方便内部的导流轴2的安装。

进一步的，为提高密封性能，在第一端盖14以及第二端盖15与筒体13之间需设置密封圈。

作为优选的实施方式，所述第一混合腔161和所述第二混合腔162的数量相等，所述气水进口11和所述气水混合液出口12位于均位于所述第一端盖14 上。

具体的，第二混合腔162的出液端和第一混合腔161的进液端位于同一侧，故，当第二混合腔162的数量和第一混合腔161的数量相同时，此时首端的气水进口11和末端的气水混合液出口12位于壳体同一侧；当第二混合腔162的数量比第一混合腔161的数量少一时，此时首端的气水进口11和末端的气水混合液出口12位于壳体1的不同侧。本方案将气水进口11和气水混合液出口12 均设置在第一端盖14上，有利于外部管路的连接和布置。

结合图7-9，所述隔腔板131设置于所述筒体13内，所述第一端盖14内侧设置有抵接所述隔腔板131的第一隔板141，所述第二端盖15内侧设置有抵接所述隔腔板131的第二隔板151，且自所述气水进口11指向所述气水混合液出口12的方向，从第一个所述隔腔板131开始，每间隔一个所述隔腔板131对应设置有一所述第一隔板141；从第二个所述隔腔板131开始，每间隔一个所述隔腔板131对应设置有一所述第二隔板151。

如此，通过第一隔板141和第二隔板151可实现将隔腔板131的一端封堵，实现流体在各混合腔16内的迂回流动。

在本实施例的紊流式气水混合器中，还包括汇流管4和动力泵3，所述汇流管4包括进气管42、进水管43和连接管41，所述动力泵3连接于所述连接管 41和所述气水进口11之间。

具体的，进气管42连接供气装置，进水管43连接供水装置，通过汇流管4 可实现气水的汇聚，利用动力泵3作为驱动力将气水泵送至壳体1中，实现气水的流动混合。

综上，基于本实施例的紊流式气水混合器，在壳体1的混合腔16内设置有导流轴2，导流轴2上设置多层折流层板21，在各折流层板21之间形成导流的弯折流道23，通过弯折流道23的变向、变径作用，使得气体和水在混合器中反复冲击并且形成紊流，加快气体与水的充分混合。同时，本方案还具有结构简单、洁净安全的优点。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新形的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本申请的技术原理。这些描述只是为了解释本申请的原理，而不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其它具体实施方式，这些方式都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种紊流式气水混合器，其特征在于，包括壳体(1)和导流轴(2)，所述壳体(1)内形成有混合腔(16)，所述壳体(1)还具有与所述混合腔(16)连通的气水进口(11)和气水混合液出口(12)；

所述导流轴(2)设置于所述混合腔(16)中，所述导流轴(2)包括芯轴(22)和若干间隔设置于所述芯轴(22)上的折流层板(21)，所述折流层板(21)与所述壳体(1)的内壁抵接；

每一层所述折流层板(21)包括沿所述芯轴(22)的周向方向围绕所述芯轴(22)设置的多个呈V形状的折流件(211)，相邻的两个所述折流件(211)之间通过封闭板(212)连接形成封闭部，或相邻的两个所述折流件(211)之间形成开口部(213)，所述封闭部和所述开口部(213)相间设置；

沿所述芯轴(22)的轴向方向，相邻的任意两层所述折流层板(21)中，所述开口部(213)和所述封闭部相对应设置，从而在相邻的任意两层所述折流层板(21)之间形成弯折流道(23)，各所述弯折流道(23)通过所述开口部(213)连通。

2.根据权利要求1所述的紊流式气水混合器，其特征在于，所述芯轴(22)为具有多个支撑侧面的棱柱状结构，所述折流件(211)包括中间板(2111)和连接于所述中间板(2111)两侧的第一斜板(2112)和第二斜板(2113)，所述中间板(2111)位于相邻两个所述支撑侧面之间的转角处，所述第一斜板(2112)和所述第二斜板(2113)位于相邻的两个所述支撑侧面上。

3.根据权利要求2所述的紊流式气水混合器，其特征在于，所述芯轴(22)具有四个所述支撑侧面。

4.根据权利要求1所述的紊流式气水混合器，其特征在于，在任一一层所述折流层板(21)中，通过所述封闭板(212)连接的两个所述折流件(211)之间围合形成折流槽(214)；相邻的任意两层所述折流层板(21)之间，下一层所述折流层板(21)的所述折流件(211)延伸至上一层所述折流层板(21)的所述折流槽(214)中。

5.根据权利要求1-4中任一所述的紊流式气水混合器，其特征在于，所述壳体(1)内设有至少一个隔腔板(131)，通过所述隔腔板(131)将所述混合腔(16)分隔成至少一个第一混合腔(161)和至少一个第二混合腔(162)，所述第一混合腔(161)和所述第二混合腔(162)相间设置，所述第一混合腔(161)的出液端与下一所述第二混合腔(162)的进液端连通，所述第二混合腔(162)的出液端与下一所述第一混合腔(161)的进液端连通，从而在所述壳体(1)内形成迂回的S形流道。

6.根据权利要求5所述的紊流式气水混合器，其特征在于，每一所述第一混合腔(161)内和每一所述第二混合腔(162)内均设置有所述导流轴(2)，所述第一混合腔(161)内设置的所述导流轴(2)的方向与所述第二混合腔(162)内设置的所述导流轴(2)的方向相反。

7.根据权利要求6所述的紊流式气水混合器，其特征在于，所述壳体(1)包括筒体(13)以及连接于所述筒体(13)两端的第一端盖(14)和第二端盖(15)，所述第一端盖(14)和所述第二端盖(15)分别可拆卸安装于所述筒体(13)上。

8.根据权利要求7所述的紊流式气水混合器，其特征在于，所述第一混合腔(161)和所述第二混合腔(162)的数量相等，所述气水进口(11)和所述气水混合液出口(12)位于均位于所述第一端盖(14)上。

9.根据权利要求7所述的紊流式气水混合器，其特征在于，所述隔腔板(131)设置于所述筒体(13)内，所述第一端盖(14)内侧设置有抵接所述隔腔板(131)的第一隔板(141)，所述第二端盖(15)内侧设置有抵接所述隔腔板(131)的第二隔板(151)，且自所述气水进口(11)指向所述气水混合液出口(12)的方向，从第一个所述隔腔板(131)开始，每间隔一个所述隔腔板(131)对应设置有一所述第一隔板(141)；从第二个所述隔腔板(131)开始，每间隔一个所述隔腔板(131)对应设置有一所述第二隔板(151)。

10.根据权利要求1所述的紊流式气水混合器，其特征在于，还包括汇流管(4)和动力泵(3)，所述汇流管(4)包括进气管(42)、进水管(43)和连接管(41)，所述动力泵(3)连接于所述连接管(41)和所述气水进口(11)之间。

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