CN219091685U - 一种微纳米气液混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种微纳米气液混合器，包括：射流座、外套管、及气泡切割管；外套管的内部与射流座共同形成第一腔体；射流座上开设有第一通孔，第一通孔的直径沿富氢水的流动方向逐渐减小；外套管的另一端开设有第二通孔；气泡切割管的一端固定在射流座上，且套设在第一通孔的输出端外；气泡切割管的内部形成用于降低富氢水的流速的第二腔体；气泡切割管的一端的管壁上还开设有至少一用于供均匀混合后的富氢水流出气泡切割管的第三通孔；本实用新型通过在第二腔体中利用液体对流形成强混合区，相比静态混合器，气液混合效果受气液比影响小，对过流速度要求不高，且本申请几乎可以在任何工况下替换静态混合器使用，有效的提高气液混合比。

Description

一种微纳米气液混合器

技术领域

本实用新型涉及气液混合设备技术领域，更具体地说，涉及一种微纳米气液混合器。

背景技术

富氢水，是指在水中混合氢气，现有的富氢水通常都是直接在水中进行电解，使电解产生的氢气自动地溶于水中，但是氢气的特性导致氢气在水中的溶解度较低，且难以长时间保存，因此如何尽可能多地将氢气溶解于水中就成为了人们亟待解决的一个问题；静态混合器是实现上述目的的主要方式，但由于气、液相密度差异较大，因此在静态气液混合的时候，混合效果并不理想。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种微纳米气液混合器，来解决现有的氢气在静态混合器中溶解度低、溶解不均匀的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种微纳米气液混合器，包括：用于提高富氢水的流速的射流座、外套管、及气泡切割管；所述外套管的一端与所述射流座可拆卸连接，所述外套管的内部与射流座共同形成第一腔体；所述射流座上开设有用于供富氢水流入所述第一腔体的第一通孔，所述第一通孔的直径沿富氢水的流动方向逐渐减小；所述外套管的另一端开设有用于供富氢水流出所述第一腔体的第二通孔；所述气泡切割管纳置在所述第一腔体中；所述气泡切割管的一端固定在所述射流座上，且套设在所述第一通孔的输出端外；所述气泡切割管的另一端为封闭结构，所述气泡切割管的内部形成用于降低富氢水的流速的第二腔体；所述气泡切割管的一端的管壁上还开设有至少一用于供均匀混合后的富氢水流出所述气泡切割管的第三通孔。

可选的，所述外套管的另一端还可拆卸的设置有用于与后续输出水路相连的输出座；所述输出座上设有与第二通孔相连通的第四通孔；所述第二通孔的内径沿富氢水的流动方向逐渐减小。

可选的，所述输出座与所述外套管之间的接触面上开设有负压腔；所述第二通孔和第四通孔均与所述负压腔相连；所述外套管的管壁上还开设有导气管；所述导气管的一端与所述负压腔相连通，所述导气管的另一端沿所述外套管的轴向延伸到射流座处、且与所述第一腔体的内部相连通。

可选的，所述第四通孔的内径沿富氢水流动的方向逐渐增大，且所述第四通孔的内径的输入端与所述第二通孔的内径的输出端相等。

可选的，所述气泡切割管的另一端上盖设有密封帽，所述密封帽与所述气泡切割管的另一端卡接；所述密封帽与所述气泡切割管之间还设有橡胶密封塞。

可选的，所述气泡切割管的另一端的外侧设有若干卡扣，所述密封帽的侧壁上设有若干卡槽，在所述密封帽盖设在所述气泡切割管上的情况下，若干所述卡扣一一对应地卡接在若干所述卡槽中。

可选的，所述射流座与所述外套管之间螺纹连接，所述射流座的侧壁上还设有若干凹槽，若干所述凹槽中均设有橡胶密封圈，在所述射流座与所述外套管相结合的情况下，若干所述橡胶密封圈均与所述外套管的内壁相互压紧。

可选的，所述射流座上还设有用于与产生富氢水的电解水箱相连的进液管；所述进液管的输出端固定在所述射流座上，且与所述第一通孔相连通。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：本申请提供一种微纳米气液混合器，包括：用于提高富氢水的流速的射流座、外套管、及气泡切割管；外套管的一端与射流座可拆卸连接，外套管的内部与射流座共同形成第一腔体；射流座上开设有用于供富氢水流入第一腔体的第一通孔，第一通孔的直径沿富氢水的流动方向逐渐减小；外套管的另一端开设有用于供富氢水流出第一腔体的第二通孔；气泡切割管纳置在第一腔体中；气泡切割管的一端固定在射流座上，且套设在第一通孔的输出端外；气泡切割管的另一端为封闭结构，气泡切割管的内部形成用于降低富氢水的流速的第二腔体；气泡切割管的一端的管壁上还开设有至少一用于供均匀混合后的富氢水流出气泡切割管的第三通孔；本实用新型通过在第二腔体中利用液体对流形成强混合区，相比静态混合器，气液混合效果受气液比影响小，对过流速度要求不高，且本申请几乎可以在任何工况下替换静态混合器使用，有效的提高气液混合比。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构爆炸图；

图2是本实用新型的第一种实施方式的内部结构剖视图；

图3是本实用新型的第二种实施方式的内部结构剖视图；

图4是本实用新型的射流座和气泡切割管剖视图；

图5是本实用新型的S部位放大示意图；

图中：1、射流座；11、第一通孔；12、凹槽；13、橡胶密封圈；14、进液管；2、外套管；21、第一腔体；22、第二通孔；23、导气管；3、气泡切割管；31、第二腔体；32、第三通孔；33、密封帽；34、橡胶密封塞；35、卡扣；36、卡槽；4、输出座；41、负压腔；42、第四通孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型中，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。术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指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实用新型的限制。

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

请一并参阅图1-图5，本实用新型提供了一种微纳米气液混合器，包括：用于提高富氢水的流速的射流座1、外套管2、及气泡切割管3；所述外套管2的一端与所述射流座1可拆卸连接，所述外套管2的内部与射流座1共同形成第一腔体21；所述射流座1上开设有用于供富氢水流入所述第一腔体21的第一通孔11，所述第一通孔11的直径沿富氢水的流动方向逐渐减小；所述外套管2的另一端开设有用于供富氢水流出所述第一腔体21的第二通孔22；所述气泡切割管3纳置在所述第一腔体21中；所述气泡切割管3的一端固定在所述射流座1上，且套设在所述第一通孔11的输出端外；所述气泡切割管3的另一端为封闭结构，所述气泡切割管3的内部形成用于降低富氢水的流速的第二腔体31；所述气泡切割管3的一端的管壁上还开设有至少一用于供均匀混合后的富氢水流出所述气泡切割管3的第三通孔32。

具体来说，本申请运用高速水流切割气泡，使气泡的体积减小以实现均匀混合的目的，提高了氢气与水的混合的均匀程度，在常温常压下，提高了富氢水中的氢气含量。电解水箱中的电解装置将水电解成为氢气和氧气，但是由于电解水箱中的水为静止状态，因此容易在电解过程中氢气的气泡聚集，氢气气泡尺寸变大，而不与水发生融合，仅仅是通过氢气微弱的溶解度，溶解在水中。因此，为了提高富氢水中的气液混合比，本实用新型提供了一种微纳米气泡混合器，通常来说，本实用新型为纵向设置，用于进液的射流座1设置在上方，所述外套管2上的第二通孔22设置在下方，所述射流座1的作用为与电解水箱相连通，所述射流座1的内部开设有第一通孔11，所述第一通孔11的内径沿富氢水的流向逐渐降低，因此，在相同的流量的情况下，富氢水在穿过第一通孔11的情况下，由于在通孔收窄的情况下，会相应的提高水的流动速度。所述气泡切割管3固定在射流座1的另一端，且套设在第一通孔11的输出端外，气泡切割管3的另一端封闭，内部形成第二腔体31，在水流经过第一通孔11加速后冲入第二腔体31，第二腔体31中被液体填充后，水流反向流动，从第三通孔32中流出，与高速水流形成对流；因此，通过设置富氢水的流速梯度，增加了对气泡的切割，有效减少了气泡尺寸，提高了气液混合比。外套管2的第一腔体21其作用为供混合均匀后的富氢水进行流动；在使用过程中，富氢水从射流座1的第一通孔11中流入第二腔体31，且在第二腔体31填充满后，从第三通孔32中流出第一腔体21中，最后从第二通孔22中流出。

进一步的，所述外套管2的另一端还可拆卸的设置有用于与后续输出水路相连的输出座4；所述输出座4上设有与第二通孔22相连通的第四通孔42；所述第二通孔22的内径沿富氢水的流动方向逐渐减小。

具体来说，第二通孔22沿水流方向逐渐减小，可以进一步的提高水流速度，使液体中的气泡再一次被切割破碎。

进一步的，所述输出座4与所述外套管2之间的接触面上开设有负压腔41；所述第二通孔22和第四通孔42均与所述负压腔41相连；所述外套管2的管壁上还开设有导气管23；所述导气管23的一端与所述负压腔41相连通，所述导气管23的另一端沿所述外套管2的轴向延伸到射流座1处、且与所述第一腔体21的内部相连通。

具体来说，在所述第二腔体31中的水破碎气泡后从所述第三通孔32中流出的时候，容易存在一些未彻底破碎的气泡聚集在射流座1的附近，并且不断聚集后，形成较大的气泡。所述负压腔41是设置在输出座4和导气管23之间的，第二通孔22将富氢水的流速再一次提高，因此根据定律可知，流体流速高的地方压强较小，因此通过导气管23可以将该聚集而成的大气泡从第一腔体21中抽离到负压腔41中，并被第二通孔22流出的高速水流再一次破碎，提高气液混合比。

进一步的，所述第四通孔42的内径沿富氢水流动的方向逐渐增大，且所述第四通孔42的内径的输入端与所述第二通孔22的内径的输出端相等。

具体来说，所述第四通孔42的输入端的内径与第二通孔22的输出端的内径相等，并且第四通孔42的内径沿水流方向逐渐增大，可以有效的降低水流速度，使富氢水的流速与出水管的出水速度相适配。

进一步的，所述气泡切割管3的另一端上盖设有密封帽33，所述密封帽33与所述气泡切割管3的另一端卡接；所述密封帽33与所述气泡切割管3之间还设有橡胶密封塞34。

具体来说，为了便于清理所述气泡切割管3内的第二腔体31，所述气泡切割管3的另一端上设有一用于封堵气泡切割管3的密封帽33，密封帽33与气泡切割管3之间还设有橡胶密封塞34。

进一步的，所述气泡切割管3的另一端的外侧设有若干卡扣35，所述密封帽33的侧壁上设有若干卡槽36，在所述密封帽33盖设在所述气泡切割管3上的情况下，若干所述卡扣35一一对应地卡接在若干所述卡槽36中。

进一步的，为了避免射流座1与外套管2之出现泄露，提高第一腔体21中的密封性，所述射流座1与所述外套管2之间螺纹连接，所述射流座1的侧壁上还设有若干凹槽12，若干所述凹槽12中均设有橡胶密封圈13，在所述射流座1与所述外套管2相结合的情况下，若干所述橡胶密封圈13均与所述外套管2的内壁相互压紧。

进一步的，所述射流座1上还设有用于与产生富氢水的电解水箱相连的进液管14；所述进液管14的输出端固定在所述射流座1上，且与所述第一通孔11相连通。

进一步的，本实用新型还提供一种带有数据的具体实施例，在所述企业比为5％的情况下，所述第一通孔11的输出端的内径为1mm，所述富氢水在穿过所述第一通孔11后的流速约为10m/s；所述第三通孔32为四个，四个所述第三通孔32分散设置在所述气泡切割管3和射流座1的连接处；受到所述气泡切割管3的阻挡后，流速降低且反向回流的富氢水从第三通孔32中流到第一腔体21中；所述第一腔体21的内径为24mm，所述第一腔体21的长度为70mm，所述水流在第一腔体21内的流速小于0.1m/s；同时，未与水相融合的氢气气泡向上浮动，聚集在射流座1附近，并被导气管23吸收，所述第二通孔22的输出端的直径为4mm，且第二通孔22的输出端与第四通孔42的输入端其长度共为2mm，在其中的水流速度约为0.7m/s；因此所述负压腔41中的压强相比第一腔体21中的压降降低，聚集在第一腔体21顶部的气泡受到气压的作用沿导气管23流到负压腔41中，并被流速较大的水流破碎；形成高气液比的富氢水。

综上所述，本实用新型通过设置所述第一通孔11和第二通孔22，以提高富氢水的流速，利用液体的高速流动，使富氢水中的直径较大的气泡被切割破碎，以提高富氢水的气液混合比，让氢气更均匀的混合在水中。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种微纳米气液混合器，其特征在于，包括：用于提高富氢水的流速的射流座、外套管、及气泡切割管；

所述外套管的一端与所述射流座可拆卸连接，所述外套管的内部与射流座共同形成第一腔体；所述射流座上开设有用于供富氢水流入所述第一腔体的第一通孔，所述第一通孔的直径沿富氢水的流动方向逐渐减小；所述外套管的另一端开设有用于供富氢水流出所述第一腔体的第二通孔；

所述气泡切割管纳置在所述第一腔体中；所述气泡切割管的一端固定在所述射流座上，且套设在所述第一通孔的输出端外；所述气泡切割管的另一端为封闭结构，所述气泡切割管的内部形成用于降低富氢水的流速的第二腔体；所述气泡切割管的一端的管壁上还开设有至少一用于供均匀混合后的富氢水流出所述气泡切割管的第三通孔。

2.根据权利要求1所述的一种微纳米气液混合器，其特征在于，所述外套管的另一端还可拆卸的设置有用于与后续输出水路相连的输出座；所述输出座上设有与第二通孔相连通的第四通孔；所述第二通孔的内径沿富氢水的流动方向逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的一种微纳米气液混合器，其特征在于，所述输出座与所述外套管之间的接触面上开设有负压腔；所述第二通孔和第四通孔均与所述负压腔相连；所述外套管的管壁上还开设有导气管；所述导气管的一端与所述负压腔相连通，所述导气管的另一端沿所述外套管的轴向延伸到射流座处、且与所述第一腔体的内部相连通。

4.根据权利要求3所述的一种微纳米气液混合器，其特征在于，所述第四通孔的内径沿富氢水流动的方向逐渐增大，且所述第四通孔的输入端的内径与所述第二通孔的输出端的内径相等。

5.根据权利要求1所述的一种微纳米气液混合器，其特征在于，所述气泡切割管的另一端上盖设有密封帽，所述密封帽与所述气泡切割管的另一端卡接；所述密封帽与所述气泡切割管之间还设有橡胶密封塞。

6.根据权利要求5所述的一种微纳米气液混合器，其特征在于，所述气泡切割管的另一端的外侧设有若干卡扣，所述密封帽的侧壁上设有若干卡槽，在所述密封帽盖设在所述气泡切割管上的情况下，若干所述卡扣一一对应地卡接在若干所述卡槽中。

7.根据权利要求1所述的一种微纳米气液混合器，其特征在于，所述射流座与所述外套管之间螺纹连接，所述射流座的侧壁上还设有若干凹槽，若干所述凹槽中均设有橡胶密封圈，在所述射流座与所述外套管相结合的情况下，若干所述橡胶密封圈均与所述外套管的内壁相互压紧。

8.根据权利要求1所述的一种微纳米气液混合器，其特征在于，所述射流座上还设有用于与产生富氢水的电解水箱相连的进液管；所述进液管的输出端固定在所述射流座上，且与所述第一通孔相连通。

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