TW499552B - Device for generating superfine air bubble - Google Patents

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499552 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_ _五、發明説明（1 ) 發明之所屬技術領域 本發明係關於生成具有超微細氣泡之氣液混合體之超 微細氣泡發生裝置，特別是關於適用於氣泡浴缸（按摩浴缸） 中之適合的超微細氣泡發生裝置。 習知技術 一般而言，高級澡堂與溫泉健康運動休閒館等之溫浴 設備中之溫浴裝置，係利用氣泡浴（按摩浴）、壓注浴（ 噴注浴、超音波浴），而這些係因爲於浴池中將空氣釋出 後再入浴，而被稱作氣泡浴缸。再者，該氣泡浴缸係根據 氣泡之大小而被區分，氣泡浴之氣泡直徑大約爲2〜1 0 m m，而壓注浴之氣泡直徑爲〇 . 2〜2 m m之間。 然而氣泡係於溫浴浴池中不斷地移動、運動，在該過 程中，反覆氣泡的破裂·結合.分離，此時會使音波振動 。而振動音波之頻率係以氣泡的直徑越大頻率就越小，反 之，氣泡的直徑越小頻率就越大。 在溫浴中，藉由氣泡而被振動的音波係使乳化•洗淨 •溫熱作用影響入浴中之人體，該作用係受到振動音波頻 率的影響，頻率越高，其效果也越強。因此，追求儘可能 地能夠使更小直徑的氣泡發生之氣泡發生裝置的開發。 第7圖係顯示以如此目的之已開發之習知氣泡發生裝 置，該裝置具備超高壓泵1、及空氣壓縮機2、及具有排 氣閥4之壓力槽3及減壓閥5，利用超局壓泵1之起動’ 由吸入口 6將被吸入之浴槽7內的水係連同從空氣壓縮機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐1 ' (請先閲讀背面之注意事 •Ί 項再填· 裝-- :寫本頁) 訂 Μ 499552 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7_五、發明説明（2 ) 2之高壓空氣一起被輸送至壓力槽3內。於該壓力槽3內 ’空氣係成爲以過飽和溶解於水中之氣液混合體，該氣液 混合體係經由減壓閥5及吐出口 8於浴槽7內被吐出。再 者，利用在常壓下之釋放，以過飽和所溶解的空氣係作爲 微細氣泡釋放於浴槽7中。 發明欲解決之課穎 在於前述習知之氣泡發生裝置，因爲需要超高壓泵1 、及空氣壓縮機2及壓力槽3等大型且必須注意操作之機 器，所以必須對作業程序熟練，並且也需要用來確保安全 性之設備，且發生之氣泡直徑約爲3 // m程度，因此有無 法使較其更小的氣泡發生之問題。 本發明因爲有鑑於目前的現況，而以提供操作容易且 安全性高，並可以連續發生約3 // m以下之小氣泡之超微 細氣泡發生裝置作爲目的。 本發明之其他目的係在於爲提供可以連續生成安定的 氣液混合體之超微細氣泡發生裝置。 本發明之其他目的係在於爲提供構造簡單且故障少， 並可以於低壓情況下，安定生成超微細氣泡之超微細氣泡 發生裝置。 本發明之其他目的係在於爲提供可以使超微細氣泡之 生成更爲安定之超微細氣泡發生裝置。 本發明之再一其他目的係在於爲提供即使於浴槽與靜 止型混合機分離的情況下，可以於浴槽內安定地吐出超微 1紙張尺度適用中ϋ國家標準（CNS ) A4規格(210X297公釐) Γβΐ (請先閲讀背面之注意事_

Ψ -項再填I 裝丨— :寫本頁) if ▼線 499552 A7 B7 五、發明説明（3 ) 細氣泡之超微細氣泡發生裝置。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲解決課題之手段 爲了達成前述目的之本發明，其特徵爲：設置含有位 於下流端附近之氣體導入部之液體配管；及被安裝於液體 配管之下流端，利用驅動時所產生的負壓，將氣體從前述 之氣體導入部導入，生成氣液混合體之泵；及被配設於栗 之出口側，攪拌混合以泵所生成之氣液混合體而生成具有 超微細氣泡之氣液混合體之靜止型混合機。再者，利用泵 生成氣液混合體的同時，因爲利用靜止型混合機再次將該 氣液混合體攪拌混合，因此，可以連續發生約3 μ m以下 之小氣泡。而且，因爲該裝置係以泵與靜止型混合機作爲 .主體之簡單構造，所以操作容易且安全性高。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明又另一特徵爲：其中，靜止型混合機係由上流 側之螺桿部、及下流側之氣泡碎化部所構成；前述之螺桿 部係由筒狀之本體、及被載置於本體中心部之分隔棒、及 被載置於本體與區隔棒間之環狀流路內之螺旋葉片所構成 ，並且前述之氣泡碎化部係由筒狀之本體、及被突出設置 於本體內周面，且朝中心方向之多數突塊所構成。再者， 藉此，從泵輸送而來之氣液混合體係於通過螺桿部時，被 添加了旋轉力輿離心力，而形成加速之旋轉流被輸送至氣 泡碎化部。該旋轉流每次衝擊到各突塊時，使氣泡被分斷 ，微紐化，因此可以以低壓，安定地生成超微細氣泡。而 且，因爲構造簡單且故障也少，所以保養容易。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格< 210X297公釐) 7〇1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499552 A7 __B7_ 五、發明説明（4 ) 本發明又另一特徵爲：其中，突塊係由軸部與被設置 於軸部之突出前端部，槪略成蘑菇形之半球狀之頭部所構 成。然而，從螺桿部輸送而來之旋轉流係爲外徑側含有少 許氣泡之氣液混合體，而中心側含有大量氣泡之氣液混合 體所形成之多層狀旋轉流。因此，利用具有位於軸部突出 前端之頭部，可以使氣泡更有效果地被分斷、微細化，因 此可以使超微細氣泡的生成更爲安定。 本發明其再一其他特徵爲於靜止型混合機之出口側配 管下流端設置一可以調節出口側配管內壓力之吐出噴嘴， 並使吐出噴嘴及液體配管連接於浴槽上。再者，藉此，即 使於浴槽與靜止型混合機分離的情況下，可以使超微細氣 泡於浴槽內安定地吐出。 發明之實施形態 以下，就本發明之實施形態參照圖面加以說明。 第1圖係顯示關於本發明的一實施形態之超微細氣泡 發生裝置。該超微細氣泡發生裝置11係具備生成氣液混 合體之泵1 2、及將從泵1 2輸送而來之氣液混合體攪拌 混合後，生成含有超微細氣泡之氣液混合體之b止型混合 機1 3，於前述泵1 2入口側，經由具有位於下流端附近 之空氣導入口 1 4之液體配管1 5 ，將浴槽1 6內之浴槽 水1 7從吸入口 1 8被供給，並且利用前述靜止型混合機 1 3，所生成之氣液混合體係經由具有位於下流端之吐出 噴嘴1 9之出口側配管2 0，於前述浴槽1 6內被吐出。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4驗（210X297公羡)_ --- * ¥ ---------------IT-----00------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 499552 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7五、發明説明（5 ) 泵1 2係如桌2圖所不，由呈渦流形狀之套管2 1 a ’及於該套管2 1 a內旋轉之動葉輪2 1 b所組成之渦流 泵2 1所構成’該渦流泵2 1係利用動葉輪2 1 b旋轉伴 隨而來之負壓，將空氣2 2從空氣導入口 χ 4吸入，生成 浴槽水1 7與空氣2 2之氣液混合體。 換言之，空氣導入口 14，該底部係被插入至大約於 液體配管1 5中心之位置，空氣2 2係利用渦流泵2 1起 動時伴隨而來之負壓，於大約爲液體配管1 5中心位置從 外部被入、釋出。再者，利用渦流泵2 1被生成之氣液混 合體2 3係經由連接管2 4被輸送至靜止型混合機1 3。 該靜止型混合機1 3係如第3圖所示，由上流側之螺 桿部2 5及下流側之氣泡碎化部2 6所構成，從渦流泵 2 1輸送而來之氣液混合體2 3係於前述螺桿部2 5被添 加旋轉力及離心力，並且於氣泡碎化部2 6進行氣液混合 體2 3中氣泡之分斷、微細化，最後，作成含有直徑 0 . 5〜3 μ m程度小氣泡之超微細氣液混合體2 7，被 輸送至出口側配管2 0。 螺桿部2 5係如第3圖所示，由圓筒狀之本體2 8、 及被載置於該本體2 8中心部之區隔棒2 9、及被載置於 本體2 8與區隔棒2 9間之環狀流路內之螺旋葉片3 0所 構成，於前述環狀流路內流動之氣液混合體2 3係承受利 用螺旋葉片所產生的旋轉力及強力扭轉’形成加速之旋轉 流後被.輸送至氣泡碎化部2 6 ° 氣泡碎化部2 6係如第3 .圖及第4圖所示’由與前述 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格{ 210X297公瘦） -g - (請先閲讀背面之注意事 •I •項再填· 裝— :寫本頁) 訂 _線 499552 A7 B7 五、發明説明（6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 螺桿部2 5之本體2 8呈同一直徑圓筒狀之本體3 1 、及 被突出設置於該本體3 1之內周面，且朝中心方向之多數 突塊3 2所構成，各突塊3 2係由從本體3 1內周面突出 之軸部3 2 a、及被設置於軸部3 2 a之突出前端部，槪 略呈蘑菇形之半球狀之頭部3 2 b所構成。再者，利用設 置於軸部3 2 a突出前端部之頭部3 2 b，如後所述般地 利用渦穴作用，可生成大量的微細氣泡。 一方面，吐出噴嘴1 9係如第5圖所示，被載置於浴 槽1 6之底部，且具備於浴槽1 6側呈開口之殻體3 3。 該殼體3 3內，將被連結於出口側配管2 0下流端之閥座 3 4被固定設置。於該閥座3 4係如第5圖及第6圖所示 ’閥體3 5是形成朝著軸方向移動而塞入/脫離之狀態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 換言之，於閥座3 4上被安裝支撐構件3 6，在形成 於該支撐構件3 6上之陰螺紋部3 6 a上，將形成於操作 桿3 7之陽螺紋部3 7 a被旋入裝著，於該操作桿3 7之 一端上，將閥體3 5可旋轉地被載裝，並於操作桿3 7之 另一端上，使操作把手3 8被固定設置。再者，利用掌握 操作把手3 8，使操作桿3 7朝正反向旋轉，調節閥座 3 4與閥體3 5間之間隙，因而可以控制吐出噴嘴1 9之 口徑。 其次，就本實施形態之作用加以說明。 於起動渦流泵2 1的同時，動葉片2 1 b於套管2 1 a內旋轉，而使渦流泵2 1之入口側產生負壓。因此，浴 槽1 6內之浴槽水1 7係經由液體配管被供給至渦流泵 本紙張尺度適用中周國家標準（CNS ) A4規格{ 210X297公釐) 499552 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___ B7五、發明説明（7 ) 2 1 ，於此之同時，空氣22係經由空氣導入口 14被吸 入，連同浴槽水1 7 —起被供給至渦流泵2 1。再者，於 渦流泵2 1內，將浴槽水1 7與空氣2 2攪拌混合後，使 氣液混合體2 3被生成。 .然而，因爲渦流泵21係爲動葉片21b於套管21 a內旋轉之構造，所以氣液混合體2 3中之空氣2 2係利 用動葉片2 1 b而被切斷、細分化。因此，不同於其他構 造之泵，可以製得含有0 · 1〜0 · 5 m m程度的細分氣 泡之氣液混合體2 3。 如此作法而被生成之氣液混合體2 3係經由連接管 2 4被輸送至靜止型混合機1 3，利用靜止型混合機1 3 再次地被攪拌混合。再者，藉此，使含有0 · 5〜3μιη .程度之超微細氣泡之超微細化氣液混合體2 7被生成。 換言之，由連接管2 4輸送而來之氣液混合體2 3， 首先被導入於螺桿部2 5。因爲該螺桿部2 5係於本體 2 8與區隔棒2 9間之環狀流路內載置螺旋葉片3 0之構 造，所以當氣液混合體2 3通過環狀流路時，氣液混合體 2 3係被添加旋轉力及強力扭擰，而形成加速之旋轉流。 而且，該旋轉流係利用離心力作用，形成於外徑側爲重的 氣液混合體2 3 (幾乎是不含空氣2 2之氣液混合體2 3 )，且於內徑側則爲輕的氣液混合體2 3 (含有大量空氣 2 2之氣液混合體2 3 )，即形成所謂之多層狀旋轉流。 因此，於氣泡碎化部2 6內之氣液混合體2 3係對應 於第3圖及第4圖一般，於軸心部具有含有大量空氣2 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格< 210Χ297公釐） _ 1〇- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 線 499552 A7 B7 五、發明説明（8 ) 之空氣密集部3 9，於其外周側係使浴構水1 7與空氣 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 2呈中程度地混合之流體4 0、及幾乎不含空氣2 2之 流體4 1在高壓情況下旋轉，形成所謂同心圓構造之多層 狀旋轉流。再者，藉此，使流水的內部與外部之間發生大 量的紊流渦。 然而，於氣泡碎化部2 6本體之內周面上，因爲突塊 3 2被突出設置，使幾乎不含空氣2 2之流水4 1衝擊到 突塊3 2之軸部3 2 a，造成空氣2 2微細氣泡化。 一方面，浴槽水1 7與空氣2 2呈中程度地混合之流 體4 0係衝擊到各突塊3 2之頭部3 2 b後造成飛散微粒 子化，發生渦穴作用後，使得大量的微細氣泡被生成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，於氣泡碎化部2 6內流動之多層狀旋轉流中之氣 泡粒子係利用朝著本體3 1外直徑側方向之離心力、及朝 著本體3 1內直徑側方向之向心力，造成密度大的微粒子 朝著本體3 1之外直徑側的同時，密度小的微粒子朝著本 體3 1之內徑側。因此，造成這些微粒子反覆激烈地衝擊 ’於氣泡碎化部2 6之下流端，形成含有〇 · 5〜3 μ m 程度之超微細氣泡之超微細化氣泡混合體2 7。又，於靜 止型混合機1 3之攪拌混合時間，係被設定約〇 . 〇 4〜 0 . 4秒之間。 如此作法而被生成之超微細化氣液混合體2 7係經由 出口側配管2 0、經由吐出噴嘴1 9，從吐出噴嘴1 6於 浴槽1. 6內被吐出，於吐出後約2〜3分鐘之間，使浴槽 1 6內呈白濁化現象。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 499552 A7 __B7_ 五、發明説明（9 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 然而，於靜止型混合機1 3與浴槽1 6分離且出口側 配管2 0變長之情況下，當出口側配管2 0內之壓力爲大 氣壓力時，出口側配管2 0內之超微細化氣液混合體2 7 中之微細化氣泡將相互結合，而形成大的氣泡。 然而，於本實施形態中，因於出口側配管2 0之下流 端，可調節口徑之吐出噴嘴1 9被載置，所以出口側配管 20內之壓力被調整爲約2.5kg/cm2之壓力。因 此，超微細氣化氣液混合體2 7中之微細化氣泡係不會於 出口側配管2 0內相互結合，因此可以維持超微細化氣泡 之狀態於浴槽1 6內吐出。 可是，若根據本實施形態，因爲將渦流泵2 1與靜止 型混合機1 3組裝後，進行氣液之攪拌混合，因此，可以 .利用構造簡單的裝置使超微細氣泡發生。而且，因爲不須 高壓，所以安全性高。 又，於前述實施之一形態中，雖然就適用於浴槽1 6 而言加以說明，可是同樣也可以適用於排水處理裝置與碳 酸氣體、臭氧等之摻入裝置等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明之效果 以上，如說明所述之本發明，係因爲設置具有位於下 流端附近之氣體導入部之液體配管；及被安裝於液體配管 下流端，利用驅動時所產生之負壓，將氣體從前述氣體導 入部導入，生成氣液混合體之泵；及被配設於泵出口側， 攪拌混合以泵所生成之氣液混合體而生成具有超微細氣泡 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格{ 210X297公釐） _ - 499552 A7 _B7_ 五、發明説明（10 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 之氣液混合體之靜止型混合機，所以可以連續發生約3 μ m以下之小氣泡，而且因爲裝置係以泵及靜止型混合機 作爲主體之簡單構造，所以操作容易且安全性也高。 本發明又因爲泵係具有渦流狀之套管、及於套管內旋 轉之動葉片所構成之渦流泵，所以氣液混合體中之氣體係 利用旋轉動葉輪之葉片而被切斷、細分化，可以連續安定 地製得含有0 · 1〜0 · 5 m m左右之細分化氣泡之氣液 混合體。因此，可以使利用靜止型混合機所得到之氣泡大 小變得更小。 本發明又因爲靜止型混合機係由上流側之螺桿部、及 下流側之氣泡碎化部所構成，前述之螺桿部係由筒狀之本 體、及被載置於本體中心部之分隔棒、及被載置於本體與 區隔棒間之環狀流路內之螺旋葉片所構成，並且前述之氣 泡碎化部係由筒狀之本體、及被突出設置於本體內周面， 且朝中心方向之多數突塊所構成，因此可以在不使用高壓 力情況下安定地生成超微細氣泡。而且，構造簡單且故障 也少，因此保養容易。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明又因爲突塊係由軸部與於軸部之突出前端部被 設置槪略成蘑菇形之半球狀之頭部所構成，因此，使氣液 混合體中之氣泡更有效果地被分斷、微細化，因此可以安 定地生成0 · 5〜3 // m程度之超微細氣泡。 本發明再因爲於靜止型混合機之出口側配管下流端設 置一可以調節出口側配管內壓力之吐出噴嘴，且使吐出噴 嘴及液體配管連接於浴槽上，所以即使於浴槽與靜止型混 本紙張尺度適用中ΐϊ家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐) 7^3 - ^ 499552 A7 B7 五、發明説明（”） # ί幾#離的情況下，可以使超微細氣泡於浴槽內安定地被 吐出。 簡單 第1圖係爲顯示關於本發明實施一型態之超微細氣泡 發生裝置之全體構成圖。 胃2 B係顯示泵周圍構成之剖面圖。 第3圖係顯示靜止型混合機構成之說明圖。 第4圖係顯示關於氣泡碎化部之超微細氣泡生成之機 械裝置說明圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ο 圖 。圖成 圖大構 面擴置 剖之裝 之份生 成部發 構要泡 嘴主氣 噴圖之 出 5 知 吐第習 示示示 顯顯顯 係係係 圖圖圖 5 6 7 第第第 符號說明 1 1 超微細氣泡發生裝置 12 泵 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13 靜止型混合機 1 4 空氣導入口 1 5 液體配管 16 浴槽 1 7 浴槽水 1 9 吐出噴嘴 2 0 出口側配管 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 499552 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（12 ) 2 1 渦流泵 2 2 2 2 2 la 套管 1 b 動葉輪 2 空氣 3 氣液混合 4 連接管 5 螺桿部 6 氣泡碎化 7 超微細化 8、〔 5 1 本體 9 區隔棒 0 螺旋葉片 2 突塊 2 a 軸部 2 b 頭部 3 箱體 4 閥座 5 閥體 6 支撐構件 7 操作桿 8 操作把手 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -15-

Claims (1)

1. 499552 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1.一種超微細氣泡發生裝置，其特徵爲：具備：含 有位於下流端附近之氣體導入部之液體配管；及被安裝於 液體配管之下流端，利用驅動時所產生之負壓，將氣體從 前述之氣體導入部導入，生成氣液混合體之泵；及被配設 於泵之出口側，攪拌混合以泵所生成之氣液混合體而生成 含有超微細氣泡之氣液混合體之靜止型混合機。 2 ·如申請專利範圍第1項之超微細氣泡發生裝置， 其中，靜止型混合機係具備上流側之螺桿部、及下流側之 氣泡碎化部，前述之螺桿部係具有筒狀之本體、被載置於 本體中心部之區隔棒、及被載置於本體與區隔棒間之環狀 流路內之螺旋葉片，前述之氣泡碎化部係具有筒狀之本體 、及被突出設置於本體內周面且朝中心方向之多數突塊。 3 ·如申請專利範圍第2項之超微細氣泡發生裝置， 其中，突塊係具有軸部、及被設置於軸部之突出前端部， 槪略成蘑菇形之半球狀之頭部。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 ·如审請專利範圍第1、2或3項之超微細氣泡發 生裝置，其中，靜止型混合機係具有位於該出口側配管之 下流側，可以調節出口側配管內壓力之吐出噴嘴，並使吐 出噴嘴及液體配管係與浴槽相連結。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） · 16 -