TWI813188B - 外氣式微細氣泡產生裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種外氣式微細氣泡產生裝置，係包括：一外管體，該外管體形成有一外管內壁及設置有一氣體輸入導件；及一內管體，該內管體係設置於所述外管體內且與外管體間形成有一氣流通道連通所述氣體輸入通道，又該內管體具有複數個孔徑大小不一的燒結微孔隙，並該內管體具有一內管氣泡產出壁且形成有一液體直通道，又該內管體於內管氣泡產出壁上具有一鍍膜層，該鍍膜層具有至少一填料粒子並填充孔徑大於填料粒子粒徑之燒結微孔隙，以於氣體輸入導件輸入有壓縮氣體時，其壓縮氣體通過所述氣流通道且進入未被填料粒子填充之燒結微孔隙且於內管氣泡產出壁上形成有微細氣泡，並經由液體直通道所快速通過之液體將微細氣泡切削帶出內管體。
Description
本發明係有關於一種氣泡產生裝置，尤指一種可產生奈米細微氣泡且可避免雜質停留以避免微生物產生生物膜之外氣式微細氣泡產生裝置。
微氣泡的直徑非常小，而微氣泡產生裝置所產生之微氣泡注入水中後，其微氣泡在破裂崩解的同時，其水中的微生物或細菌或污染物也會因為微氣泡崩解的破壞而消滅，所以在水產養殖、廢水處理、化學反應、醫療衛生、植物栽培以及工業清洗與除垢等領域，都會以微氣泡產生裝置來獲得含微氣泡的流動水，而目前習知之微氣泡產生裝置為了使水中含有氣泡，主要是借助外部動力將空氣壓入，如壓縮機和氣泵，但其微氣泡產生裝置僅能製造出肉眼可視直徑約為幾百微米至1毫米以上之微氣泡，而其微氣泡並無法殺死比幾百微米更細小的微生物，因此目前該微氣泡裝置在消滅細菌的成效上受到侷限，又或者如臺灣專利TW201737991A之含有微小氣泡液的生成裝置，其設計有多個具轉角的水道，但流體的雜質變容易卡在轉角水道之轉角處，而在水流被雜質所影響之狀況下，其水道水流流速也同時被影響且微生物也會附著，微生物附著便會繁殖生物膜，而在氣體暫時供應之同時，生物膜就會迅速的鑽入水道的孔洞內，進而造成孔洞堵塞而導致氣泡無法產生之狀況發生，也因此，該微小氣泡液的生成裝置只能限制使用在完全無雜質的純水環境使用，但也因此
其氣泡產生裝置並無法使用在水產養殖、廢水處理、化學反應、醫療衛生、植物栽培以及工業清洗與除垢等領域，相對的失去其氣泡產生裝置之設置目的。
是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本發明之發明人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。
爰此，為有效解決上述之問題，本發明之主要目的在於提供一種
可產生奈米細微氣泡且可避免雜質停留以避免微生物產生生物膜之外氣式微細氣泡產生裝置。
本發明之另一目的在於提供一種低耗能且安裝方便並無壓損之外氣式微細氣泡產生裝置。
為達上述目的，本發明係提供一種外氣式微細氣泡產生裝置，係包括：一外管體，該外管體形成有一外管內壁及設置有一氣體輸入導件，該氣體輸入導件係貫穿所述外管內壁，且該氣體輸入導件內形成有一氣體輸入通道；及一內管體，該內管體係設置於所述外管體內且與外管體間形成有一氣流通道，該氣流通道連通所述氣體輸入通道，又該內管體具有複數個孔徑大小不一的燒結微孔隙，並該內管體具有一內管氣泡產出壁且由內管氣泡產出壁界定有一液體直通道，又該內管體於內管氣泡產出壁上具有一鍍膜層，該鍍膜層具有至少一填料粒子並填充孔徑大於填料粒子粒徑之燒結微孔隙，以於氣體輸入導件輸入有壓縮氣體時，其壓縮氣體通過所述氣流通道且進入未被填料粒子填充之燒結微孔隙且於鍍膜層上形成有微細氣泡，並經由液體直通道所快速通過之液體將微細氣泡切削帶出內管體。
根據本發明外氣式微細氣泡產生裝置之一實施例，其中所述內管體一端形成有一第一氣密端部，另一端形成有一第二氣密端部，該第一氣密端部與第二氣密端部係貼附所述外管內壁並密閉所述氣流通道。
根據本發明外氣式微細氣泡產生裝置之一實施例，其中所述內管體一端設置有一第一導口組件，該第一導口組件係接合所述第一氣密端部，又該內管體另一端設置有一第二導口組件，該第二導口組件係接合所述第二氣密端部。
根據本發明外氣式微細氣泡產生裝置之一實施例，更包括有一第一內組體及一第二內組體，該第一內組體係組設所述第一導口組件與外管體一端，而該第二內組體係組設所述第二導口組件與外管體另一端。
根據本發明外氣式微細氣泡產生裝置之一實施例，更包括有一第一外組體及一第二外組體，該第一外組體係與該第一內組體相互組設，而該第二外組體係與該第二內組體相互組設。
根據本發明外氣式微細氣泡產生裝置之一實施例，更包括有一第一外套體及一第二外套體，該第一外套體係組設所述第一外組體與該第一內組體，而該第二外套體係組設所述第二外組體與該第二內組體。
根據本發明外氣式微細氣泡產生裝置之一實施例，更包括有一第一外套體及一第二外套體，該第一外套體係組設所述第一外組體與該第一內組體，而該第二外套體係組設所述第二外組體與該第二內組體。
根據本發明外氣式微細氣泡產生裝置之一實施例，其中所述燒結微孔隙內更填充有至少一前置填料粒子，所述前置填料粒子，所述前置填料
粒子的主要材料為氧化鋁，且該前置填料粒子之粒徑範圍為50微米-800微米之間。
根據本發明外氣式微細氣泡產生裝置之一實施例，其中所述填料的材料為二氧化矽，且該填料粒子之粒徑範圍為70奈米-900奈米之間。
1:外氣式微細氣泡產生裝置
2:外管體
21:外管內壁
22:氣體輸入導件
221:氣體輸入通道
3:內管體
31:燒結微孔隙
311:填料粒子
312:前置填料粒子
32:內管氣泡產出壁
321:鍍膜層
33:液體直通道
34:氣流通道
35:第一氣密端部
36:第二氣密端部
37:第一導口組件
38:第二導口組件
4:第一內組體
41:第二內組體
5:第一外組體
51:第二外組體
6:第一外套體
61:第二外套體
第1圖係本發明外氣式微細氣泡產生裝置之立體組合示意圖。
第2圖係本發明外氣式微細氣泡產生裝置之組合剖視示意圖。
第3圖係本發明外氣式微細氣泡產生裝置之局部剖視示意圖。
第4圖係本發明外氣式微細氣泡產生裝置之實施示意圖一。
第5圖係本發明外氣式微細氣泡產生裝置之實施示意圖二。
第6圖係本發明外氣式微細氣泡產生裝置增加有前置填料之局部剖視示意圖。
第7圖係本發明外氣式微細氣泡產生裝置增加有前置填料之實施示意圖。
本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。
在以下，針對本發明有關外氣式微細氣泡產生裝置之構成及技術內容等，列舉各種適用的實例並配合參照隨文所附圖式而加以詳細地說明；然而，本發明當然不是限定於所列舉之該等的實施例、圖式或詳細說明內容而已。
再者，熟悉此項技術之業者亦當明瞭：所列舉之實施例與所附之圖式僅提供參考與說明之用，並非用來對本發明加以限制者；能夠基
於該等記載而容易實施之修飾或變更而完成之發明，亦皆視為不脫離本發明之精神與意旨的範圍內，當然該等發明亦均包括在本發明之申請專利範圍。
又，以下實施例所提到的方向用語，例如：「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」等，僅是參考附加圖示的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而並非用來限制本發明；再者，在下列各實施例中，相同或相似的元件將採用相同或相似的元件標號。
首先，請參閱第1圖至第3圖所示，係為本發明外氣式微細氣泡產生裝置之立體組合示意圖及組合剖視示意圖及局部剖視示意圖，由圖中可清楚看出，其中所述外氣式微細氣泡產生裝置1係包括有一外管體2及一內管體3。
其中所述外管體2係為內部具有通道之管體，且該外管體2內側形成有一外管內壁21，另該外管體2側邊設置有一氣體輸入導件22，該氣體輸入導件22係貫穿所述外管內壁21，且該氣體輸入導件22內形成有一氣體輸入通道221，而該內管體3係以含有石墨成分的多孔性燒結材質燒結成形，並該內管體3經由燒結形成有複數個孔徑大小不一的燒結微孔隙31，且該內管體3係為內部具有通道之管體，而該內管體3內側形成有一內管氣泡產出壁32，又該內管體3經由所述內管氣泡產出壁32界定有一液體直通道33，另該內管體3係設置於所述外管體2之通道內，且該內管體3與外管體2間形成有一氣流通道34，又該內管氣泡產出壁32上具有至少一鍍膜層321，該鍍膜層321的材料為二氧化矽，而於本實施例中，該鍍膜層321係為一層且塗佈於所述內管氣泡產出壁32上，但其層數並不因此為限，而其鍍膜層321填充於所述內管氣泡產出壁32之燒結微孔隙31內之部分為填料粒子311，其填料粒子311之粒徑範圍為70奈米-900奈米之間，其填
料粒子311會填充至孔徑大於填料粒子311直徑之燒結微孔隙31內，而孔徑小於填料粒子311之燒結微孔隙31則未被填料粒子311所填充。。
又其中該內管體3一端形成有一第一氣密端部35，另一端形成有一第二氣密端部36，且該第一氣密端部35與第二氣密端部36係可為凸肋或者設置有氣密環，使該第一氣密端部35與第二氣密端部36係貼附所述外管內壁21並密閉所述氣流通道34，另該內管體3於該第一氣密端部35位置處設置有一第一導口組件37，該第一導口組件37係接合所述第一氣密端部35，又該內管體3於第二氣密端部36位置處設置有一第二導口組件38，該第二導口組件38係接合所述第二氣密端部36。
另外，該外氣式微細氣泡產生裝置1更包括有一第一內組體4及一第二內組體41，該第一內組體4係組設所述第一導口組件37與外管體2一端，使該第一導口組件37固定接合所述第一氣密端部35與所述外管體2一端，而該第二內組體41係組設所述第二導口組件38與外管體2另一端，使該第二導口組件38固定接合所述第二氣密端部36與所述外管體2另一端。
又該外氣式微細氣泡產生裝置1更包括有一第一外組體5及一第二外組體51，該第一外組體5係與該第一內組體4相互組設，而該第二外組體51係與該第二內組體41相互組設。
與該外氣式微細氣泡產生裝置1更包括有一第一外套體6及一第二外套體61，該第一外套體6係組設所述第一外組體5與該第一內組體4，使該第一內組體4與該第一外組體5相互組設，而該第二外套體61係組設所述第二外組體51與該第二內組體41，使該第二內組體41與該第二外組體51相互組設。
再請參閱前述附圖及第4圖及第5圖所示，係為本發明外氣式微細氣泡產生裝置之實施示意圖一及二，其中所述外氣式微細氣泡產生裝置1使用時，該外氣式微細氣泡產生裝置1可以以第一外組體5或第二外組體51串接在既有設備管路上使用，而該氣體輸入導件22則可與一般液體循環馬達相互組設，故該外氣式微細氣泡產生裝置1具有安裝方便之功效，而於本實施例中，係以第二外組體51串接在既有設備管路上，而設備管路之如水之液體則可通過所述第二外組體51與第二內組體41並進入到第二導口組件38，且液體通過第二導口組件38並進入到液體直通道33且往第一導口組件37方向流動，並其中該通過所述液體直通道33之液體係流動於所述鍍膜層321上，而該鍍膜層321主要係以具疏水性之二氧化矽之材料所成形，所以其液體會完整的由鍍膜層321送往第一導口組件37方向，其液體不會滲透到外管體2，更不會由外管體2滲透到氣流通道34，可有效避免因為液體滲透到氣流通道34而使該外氣式微細氣泡產生裝置發生故障的問題發生，而該循環馬達之壓縮氣體則由所述氣體輸入通道221送至氣流通道34，故該液相通道之液體直通道33與氣相通道之氣流通道34係為分開獨立的構造互不干涉，而且因為液相通道係為直通管，故其液體直通道33不會產生因生物膜而有堵塞的狀況發生，相對不會造成水流量損耗。
而該氣體輸入通道221則透過所述第一氣密端部35與第二氣密端部36進行氣密，所以壓縮氣體由所述氣體輸入通道221送至氣流通道34時，其壓縮氣體則會進入未被填料粒子311所填充之燒結微孔隙31內，而該未被填料粒子311所填充之燒結微孔隙31則會壓縮其壓縮氣體，而其壓縮氣體持續供給之狀況下，其壓縮氣體則通過所述未被填料粒子311所填充之燒結微孔隙31且往內管氣泡產出壁32方向擠壓，所以其壓縮氣體會通過未被填料粒子311所填充之燒結微
孔隙31並於內管氣泡產出壁32上形成微細氣泡，而該細微氣泡則被液體直通道33之液體快速流動且以切削方式帶走並通過所述第一導口組件37與第一內組體4與第一外組體5且送出，藉此，該外氣式微細氣泡產生裝置1便可使用極低之氣體壓力來瞬間產生大量奈米的氣泡，除了可達到低耗能之功效者外，其液體直通道33之液體係有效的與鍍膜層321及內管氣泡產出壁32完全接觸並沖刷，並不斷的將微細氣泡帶入水中，所以即使是繁殖超快的微生物也很難停留在陶瓷表面而形成生物膜，更達到可產生大量奈米細微氣泡且可避免雜質停留以避免微生物產生生物膜之功效者。
另外，若該鍍膜層321之層數增加且逐一披覆在內管氣泡產出壁32上，而壓縮氣體由所述氣體輸入通道221送至氣流通道34時，其壓縮氣體則會進入未被填料粒子311所填充之燒結微孔隙31內，而該未被填料粒子311所填充之燒結微孔隙31則會壓縮其壓縮氣體，而其壓縮氣體持續供給之狀況下，其壓縮氣體則往內管氣泡產出壁32方向擠壓，所以其壓縮氣體會通過未被填料粒子311所填充之燒結微孔隙31並於內管氣泡產出壁32上形成微細氣泡，而後持續通過堆疊之鍍膜層321時，其原先之微細氣泡會因為鍍膜層321再次擠壓而形成更微細之微細氣泡，而後形成在最末層之鍍膜層321上，而該細微氣泡則被液體直通道33之液體流動且以切削方式帶走並通過所述第一導口組件37與第一內組體4與第一外組體5且送出，藉此，該外氣式微細氣泡產生裝置1便可使用極低之氣體壓力來瞬間產生大量奈米的氣泡。
再請參閱前述附圖及第6圖及第7圖所示，係為本發明外氣式微細氣泡產生裝置增加有前置填料之局部剖視示意圖及實施示意圖，其中鄰近於所述內管氣泡產出壁32之燒結微孔隙31內填充有至少一前置填料粒子312，該前
置填料粒子312的主要材料為氧化鋁且比例約為50-100%，並該前置填料粒子312之粒徑範圍為50微米-800微米之間，且該前置填料粒子312係可先塗佈於所述內管氣泡產出壁32上，而其前置填料粒子312便會填充至所述為孔徑大於前置填料粒子312直徑之燒結微孔隙31內，而後再將其內管氣泡產出壁32上之前置填料粒子312擦拭，保留填充於燒結微孔隙31內之前置填料粒子312，而後再於該內管氣泡產出壁32上塗佈有所述鍍膜層321，而其鍍膜層321之填料粒子311會填充至孔徑大於填料粒子311直徑之燒結微孔隙31內，而孔徑小於填料粒子311之燒結微孔隙31則未被填料粒子311所填充，而其壓縮氣體持續供給之狀況下，其壓縮氣體則往內管氣泡產出壁32方向擠壓，則會進入未被填料粒子311所填充之燒結微孔隙31內，而該未被填料粒子311所填充之燒結微孔隙31則會壓縮其壓縮氣體，而其壓縮氣體持續供給之狀況下，其壓縮氣體則通過所述未被填料粒子311所填充之燒結微孔隙31且往內管氣泡產出壁32方向擠壓，所以其壓縮氣體會通過未被填料粒子311所填充之燒結微孔隙31並於內管氣泡產出壁32上形成微細氣泡，而該細微氣泡則被液體直通道33之液體快速流動且以切削方式帶走並通過所述第一導口組件37與第一內組體4與第一外組體5且送出，藉此，該外氣式微細氣泡產生裝置1便可使用極低之氣體壓力來瞬間產生大量奈米的氣泡。
另外附上表1及表2，係分別為本發明外氣式微細氣泡產生裝置1產生奈米細微氣泡時之粒徑分析表及三個月後再次檢測之粒徑分析表，其中粒徑分析表中係以本發明外氣式微細氣泡產生裝置以不同的氣體壓力所產生之粒徑分析。
由表中可清楚看出，本發明之外氣式微細氣泡產生裝置1可瞬間產出每毫升的水中含有1~2億個50nm以下的奈米氣泡，並且經實驗測得百分之50%以上的氣泡存在水中高達三個月以上，這個特性可以使所搭配的功能性氣體在水中發揮其最大的效果。
再者，本發明之外氣式微細氣泡產生裝置1所產生之奈米細微氣泡可長時間維持在液體中且不會漂浮於水面上，反觀，非產生奈米氣泡之氣泡產生裝置所產生之氣泡並無法長時間維持在液體中且會漂浮於水面上，因此，本發明外氣式微細氣泡產生裝置1之奈米細微氣泡維持效果是目前市面非產生奈米氣泡之氣泡產生裝置所無法達到的。
另外若搭配功能性氣體的話，可使氣體在水裡的效果持續作用，以搭配氧氣用於養殖業為例，可使氧氣在水中的溶氧值保持超過48小時，提供水
產生物以及水耕、土耕植物成長所需的溶氧，促進其生長速度以及增強其免疫力。
除此之外，本發明搭配任何有功能性的氣體也可以應用在其他需要提高環境免疫力等場所。
以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍。
1:外氣式微細氣泡產生裝置
2:外管體
21:外管內壁
22:氣體輸入導件
221:氣體輸入通道
3:內管體
32:內管氣泡產出壁
321:鍍膜層
33:液體直通道
34:氣流通道
35:第一氣密端部
36:第二氣密端部
37:第一導口組件
38:第二導口組件
4:第一內組體
41:第二內組體
5:第一外組體
51:第二外組體
6:第一外套體
61:第二外套體
Claims (8)
- 一種外氣式微細氣泡產生裝置，係包括：一外管體，該外管體形成有一外管內壁及設置有一氣體輸入導件，該氣體輸入導件係貫穿所述外管內壁，且該氣體輸入導件內形成有一氣體輸入通道；及一內管體，該內管體係設置於所述外管體內且與外管體間形成有一氣流通道，該氣流通道連通所述氣體輸入通道，又該內管體具有複數個孔徑大小不一的燒結微孔隙，並該內管體具有一內管氣泡產出壁且由內管氣泡產出壁界定有一液體直通道，且該鄰近於所述內管氣泡產出壁之燒結微孔隙內填充有至少一前置填料粒子，該前置填料粒子之粒徑範圍為50微米-800微米之間，且該前置填料粒子填充至所述孔徑大於前置填料粒子直徑之燒結微孔隙內，又該內管體於內管氣泡產出壁上具有至少一鍍膜層，該鍍膜層具有粒徑範圍為70奈米-900奈米之間之至少一填料粒子並填充孔徑大於填料粒子粒徑之燒結微孔隙，以於氣體輸入導件輸入有壓縮氣體時，其壓縮氣體通過所述氣流通道且進入未被填料粒子填充之燒結微孔隙且於內管氣泡產出壁上形成有微細氣泡，並經由液體直通道所快速通過之液體將微細氣泡切削帶出內管體。
- 如請求項1所述之外氣式微細氣泡產生裝置，其中所述內管體一端形成有一第一氣密端部，另一端形成有一第二氣密端部，該第一氣密端部與第二氣密端部係貼附所述外管內壁並密閉所述氣流通道。
- 如請求項2所述之外氣式微細氣泡產生裝置，其中所述內管體一端設置有一第一導口組件，該第一導口組件係接合所述第一氣密端部，又該 內管體另一端設置有一第二導口組件，該第二導口組件係接合所述第二氣密端部。
- 如請求項3所述之外氣式微細氣泡產生裝置，更包括有一第一內組體及一第二內組體，該第一內組體係組設所述第一導口組件與外管體一端，而該第二內組體係組設所述第二導口組件與外管體另一端。
- 如請求項4所述之外氣式微細氣泡產生裝置，更包括有一第一外組體及一第二外組體，該第一外組體係與該第一內組體相互組設，而該第二外組體係與該第二內組體相互組設。
- 如請求項5所述之外氣式微細氣泡產生裝置，更包括有一第一外套體及一第二外套體，該第一外套體係組設所述第一外組體與該第一內組體，而該第二外套體係組設所述第二外組體與該第二內組體。
- 如請求項1所述之外氣式微細氣泡產生裝置，其中所述前置填料粒子的主要材料為氧化鋁。
- 如請求項1所述之外氣式微細氣泡產生裝置，其中所述填料的材料為二氧化矽。
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- 2022-03-03 TW TW111107839A patent/TWI813188B/zh active
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