TWI813189B - 內氣式微細氣泡生成裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種內氣式微細氣泡生成裝置，係包括：一外管體及一內管體，該內管體係設置於所述外管體內且與外管體間形成有一液體直通道，又該內管體具有複數個孔徑大小不一的燒結微孔隙，並該內管體外側形成有一內管氣泡產出壁與內側形成有一內管內壁並界定有一氣流通道，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；及一氣體輸入導體，該氣體輸入導體係設置於所述內管體一端且形成有一氣體輸入通道連通所述氣流通道，以於氣體輸入導體輸入有壓縮氣體時，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該外管體。
Description
本發明係有關於一種氣泡生成裝置，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內氣式微細氣泡生成裝置。
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內氣式微細氣泡生成裝置。
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內氣式微細氣泡生成裝置。
為達上述目的，本發明係提供一種內氣式微細氣泡生成裝置，係包括：一外管體，該外管體形成有一外管內壁，且該外管體一端形成有一第一液體導口與另一端形成有一第二液體導口；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液體直通道，該液體直通道連通所述第一液體導口及第二液體導口，又該內管體具有複數個孔徑大小不一的燒結微孔隙，並該內管體外側形成有一內管氣泡產出壁，及該內管體內側形成有一內管內壁且由內管內壁界定有一氣流通道，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；及一氣體輸入導體，該氣體輸入導體係設置於所述內管體一端且形成有一氣體輸入通道連通所述氣流通道，以於氣體輸入導體輸入有壓縮氣體時，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該外管體。
根據本發明內氣式微細氣泡生成裝置之一實施例，其中所述內管體相對氣體輸入導體之另一端形成有一內管封閉端。
根據本發明內氣式微細氣泡生成裝置之一實施例，其中所述內管體相對氣體輸入導體一端設置有一內組件，而該內管體經由所述內組件與該氣體輸入導體相互組設，又該內組件具有一氣體連通道，該氣體連通道連通所述氣流通道及所述氣體輸入通道。
根據本發明內氣式微細氣泡生成裝置之一實施例，更包括有一第一外組體，該第一外組體係組設於該內組件外部。
根據本發明內氣式微細氣泡生成裝置之一實施例，更包括有一第二外組體，該第二外組體係組設所述第一外組體及所述外管體一端。
根據本發明內氣式微細氣泡生成裝置之一實施例，更包括有一液體導管，該液體導管貫穿所述第二外組體且連通所述第一液體導口。
根據本發明內氣式微細氣泡生成裝置之一實施例，其中所述內管體相對氣體輸入導體之另一端設置有一延伸導件與另一內管體相互組設，而由延伸導件延伸組設之內管體相對氣體輸入導體之另一端形成有所述內管封閉端。
根據本發明內氣式微細氣泡生成裝置之一實施例，其中所述鄰近於所述內管氣泡產出壁之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。
根據本發明內氣式微細氣泡生成裝置之一實施例，其中所述填料粒子的材料為二氧化矽，且該填料粒子之粒徑範圍為70奈米-900奈米之間。
1:內氣式微細氣泡生成裝置
2:外管體
21:外管內壁
22:第一液體導口
23:第二液體導口
3:內管體
31:液體直通道
32:燒結微孔隙
33:內管氣泡產出壁
34:內管內壁
35:氣流通道
36:鍍膜層
361:填料粒子
37:前置填料粒子
38:內管封閉端
39:內組件
391:氣體連通道
4:氣體輸入導體
41:氣體輸入通道
5:第一外組體
6:第二外組體
7:液體導管
8:延伸導件
第1圖係本發明內氣式微細氣泡生成裝置之立體組合示意圖。
第2圖係本發明內氣式微細氣泡生成裝置之組合剖視示意圖。
第3圖係本發明內氣式微細氣泡生成裝置之局部剖視示意圖。
第4圖係本發明內氣式微細氣泡生成裝置之實施示意圖一。
第5圖係本發明內氣式微細氣泡生成裝置之實施示意圖二。
第6圖係本發明內氣式微細氣泡生成裝置之實施示意圖三。
第7圖係本發明內氣式微細氣泡生成裝置之內管體延伸示意圖。
第8圖係本發明內氣式微細氣泡生成裝置增加有前置填料粒子之剖視實施示意圖。
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，針對本發明有關內氣式微細氣泡生成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，係為本創作內氣式微細氣泡生成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，其中所述內氣式微細氣泡生成裝置1係包括有一外管體2及一內管體3及一氣體輸入導體4。
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，又該外管體2一端形成有一第一液體導口22，另一端形成有一第二液體導口23，而該內管體3係設置於所述外管體2內，且該內管體3與外管體2間形成有一液體直通道31，該液體直通道31連通所述第一液體導口22及第二液體導口23，又該內管體3係以燒結成形且形成有複數個孔徑大小不一的燒結微孔隙32，且該內管體3外側形成有一內管氣泡產出壁33，該內管氣泡產出壁33相對形成於該液體直通道31內，又該內管體3內側形成有一內管內壁34且由內管內壁34界定有一氣流通道35，又該內管氣泡產出壁33上具有一鍍膜層36，該鍍膜層36的材料為二氧化矽，而於本實施例中，該鍍膜層36係為一層且塗佈於所述內管氣泡產出壁33上，而其鍍膜層36填充於所述內管氣泡產出壁33之燒結微孔隙32內之部分為填料粒子361，其填料粒子361之粒徑範圍為70奈米-900奈米
之間，其填料粒子361會填充至所述為孔徑大於填料粒子361直徑之燒結微孔隙32內，而孔徑小於填料粒子361之燒結微孔隙32則未被填料粒子361所填充，又其中該內管體3相對所述第二液體導口23之一端形成有一內管封閉端38，而相對第一液體導口22之一端設置有一內組件39，該內組件39具有一氣體連通道391。
而該氣體輸入導體4係設置於所述內管體3一端且形成有一氣體輸入通道41，且該氣體輸入導體4內形成有一氣體輸入通道41連通所述氣流通道35，且該氣體輸入導體4經由所述內組件39與該內管體3相互組設，而該氣體連通道391連通所述氣流通道35及所述氣體輸入通道41。
另外，該內氣式微細氣泡生成裝置更包括有一第一外組體5及一第二外組體6及一液體導管7，該第一外組體5係組設於該內組件39外部，而該第二外組體6係組設所述第一外組體5及所述外管體2一端，另該液體導管7貫穿所述第二外組體6且連通所述第一液體導口22。
再請參閱前述附圖及第4圖至第6圖所示，係為本發明內氣式微細氣泡生成裝置之實施示意圖一至三，其中所述內氣式微細氣泡生成裝置1使用時，該內氣式微細氣泡生成裝置1可以以液體導管7或第二液體導口23串接在既有設備管路上使用，而該氣體輸入導體4則可與一般液體循環馬達相互組設，故該內氣式微細氣泡生成裝置1具有安裝方便之功效，而於本實施例中，係以所述液體導管7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液體導管7並進入第一液體導口22，且液體通過第一液體導口22並進入液體直通道31且往第二液體導口23方向流動，並其中該通過所述液體直通道31之液體係流動於所述鍍膜層36上，而該鍍膜層36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36送往第二液體導口23方向，其液
體不會滲透到內管體3，更不會由內管體3滲透到氣流通道35，可有效避免因為液體滲透到氣流通道35而使該內氣式微細氣泡生成裝置發生故障的問題發生，而該循環馬達之壓縮氣體由所述則由所述氣體輸入通道41送氣流通道35，故該液相通道之液體直通道31與氣相通道之氣流通道35係為分開獨立的構造互不干涉，相對不會造成壓力之損耗，而其鍍膜層36上也不會有生物膜的滋生，故其液體直通道31不會因為生物膜而有堵塞的狀況發生，相對也不會造成有額外水資源的浪費。
而該氣體輸入通道41則透過所述內管封閉端38進行氣密，所述壓縮氣體由氣體輸入通道41送至氣流通道35時，其壓縮氣體則會進入燒結微孔隙32內，而該燒結微孔隙32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33方向擠壓，所以其壓縮氣體會進入未被填料粒子361所填充之燒結微孔隙32內，所以通過所述燒結微孔隙32之壓縮氣體會在內管氣泡產出壁33形成有小於填充有填料粒子361粒徑的微細氣泡，而該細微氣泡則被液體直通道31之液體流動且以切削方式帶走並通過所述第二液體導口23且送出，藉此，該內氣式微細氣泡生成裝置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31之液體係有效的與鍍膜層36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，於本實施例中，該氣體輸入導體4係設置於所述內氣式微細氣泡生成裝置1之端緣，而該液體導管7則是與該外管體2相互垂直設置，但該氣體輸入導體4與液體導管7也可依照設備管路或循環馬達之設置而改變其相互
位置，將該液體導管7設置於所述細微氣泡生成裝置之端緣，而該氣體輸入導體4則是與該外管體2相互垂直設置，只要可以將其液體導管7連通至所述第一液體導口22，及氣體輸入通道41連通所述氣流通道35即可。
另外，若該鍍膜層36之層數增加且逐一披覆在內管氣泡產出壁33上，而壓縮氣體由所述氣體輸入通道41送至氣流通道35時，其壓縮氣體則會進入燒結微孔隙32內，而該燒結微孔隙32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33方向擠壓，所以其壓縮氣體會通過未被填料粒子361所填充之燒結微孔隙32並於內管氣泡產出壁33上形成微細氣泡，而後持續通過堆疊之鍍膜層36時，其原先之微細氣泡會因為鍍膜層36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36上，而該細微氣泡則被液體直通道31之液體流動且以切削方式帶走並通過所述第二液體導口23且送出，藉此，該內氣式微細氣泡生成裝置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，係分別為本發明細微氣泡生成裝置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內氣式微細氣泡生成裝置1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。
再請參閱第7圖所示，係本發明內氣式微細氣泡生成裝置之內管體延伸示意圖，其中所述內管體3相對氣體輸入導體4之另一端設置有一延伸導件8與另一內管體3相互組設，故該內氣式微細氣泡生成裝置1之內管體3可依需求串聯延伸，而由延伸導件8延伸組設之內管體3相對氣體輸入導體4之另一端形成有所述內管封閉端38，並透過其內管體3之串聯延伸，可使所述壓縮氣體由氣體輸入通道41送至氣流通道35時，從內管氣泡產出壁33形成微細氣泡數量增加，進而增加氣體的輸出流量。
再請參閱前述附圖及第8圖所示，係為本發明內氣式微細氣泡生成裝置增加有前置填料粒子之剖視實施示意圖，其中鄰近於所述內管氣泡產出壁33之燒結微孔隙32內填充有至少一前置填料粒子37，該前置填料粒子37的主要材料為氧化鋁且比例約為50-100%，並該前置填料粒子37之粒徑範圍為50微米-800微米之間，且該前置填料粒子37係可先塗佈於所述內管氣泡產出壁33上，而其前置填料粒子37便會填充至所述為孔徑大於前置填料粒子37直徑之燒結微孔隙32內，而後再將其內管氣泡產出壁33上之前置填料粒子37擦拭，保留填充於燒結微孔隙32內之前置填料粒子37，而後再於該內管氣泡產出壁33上塗佈有所述鍍膜層36，而其鍍膜層36之填料粒子361會填充至孔徑大於填料粒子361直徑之燒結微孔隙32內，而孔徑小於填料粒子361之燒結微孔隙32則未被填料粒子361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33方向擠壓，則會進入未被填料粒子361所填充之燒結微孔隙32內，而該未被填料粒子361所填充之燒結微孔隙32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361所填充之燒結微孔隙32且往內管氣泡產出壁33方向擠壓，所以其壓縮氣體會通過未被填料粒子361所填充之
燒結微孔隙32並於內管氣泡產出壁33上形成微細氣泡，而該細微氣泡則被液體直通道31之液體快速流動且以切削方式帶走並通過所述第二液體導口23且送出，藉此，該內氣式微細氣泡生成裝置1便可使用極低之氣體壓力來瞬間產生大量奈米的氣泡。
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:內氣式微細氣泡生成裝置
2:外管體
21:外管內壁
22:第一液體導口
23:第二液體導口
3:內管體
31:液體直通道
33:內管氣泡產出壁
34:內管內壁
35:氣流通道
36:鍍膜層
38:內管封閉端
39:內組件
391:氣體連通道
4:氣體輸入導體
41:氣體輸入通道
5:第一外組體
6:第二外組體
7:液體導管
Claims (9)
- 一種內氣式微細氣泡生成裝置，係包括：一外管體，該外管體形成有一外管內壁，且該外管體一端形成有一第一液體導口與另一端形成有一第二液體導口；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液體直通道，該液體直通道連通所述第一液體導口及第二液體導口，又該內管體具有複數個孔徑大小不一的燒結微孔隙，並該內管體外側形成有一內管氣泡產出壁，及該內管體內側形成有一內管內壁且由內管內壁界定有一氣流通道，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，又該內管體之內管氣泡產出壁上具有一鍍膜層，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填充並填充孔徑大於填料粒子粒徑之燒結微孔隙；及一氣體輸入導體，該氣體輸入導體係設置於所述內管體一端且形成有一氣體輸入通道連通所述氣流通道，以於氣體輸入導體輸入有壓縮氣體時，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該外管體。
- 如請求項1所述之內氣式微細氣泡生成裝置，其中所述內管體相對氣體輸入導體之另一端形成有一內管封閉端。
- 如請求項1所述之內氣式微細氣泡生成裝置，其中所述內管體相對氣體輸入導體一端設置有一內組件，而該內管體經由所述內組件與該氣體輸入導體相互組設，又該內組件具有一氣體連通道，該氣體連通道連通所述氣流通道及所述氣體輸入通道。
- 如請求項1所述之內氣式微細氣泡生成裝置，更包括有一第一外組體，該第一外組體係組設於該內組件外部。
- 如請求項4所述之內氣式微細氣泡生成裝置，更包括有一第二外組體，該第二外組體係組設所述第一外組體及所述外管體一端。
- 如請求項5所述之內氣式微細氣泡生成裝置，更包括有一液體導管，該液體導管貫穿所述第二外組體且連通所述第一液體導口。
- 如請求項2所述之內氣式微細氣泡生成裝置，其中所述內管體相對氣體輸入導體之另一端設置有一延伸導件與另一內管體相互組設，而由延伸導件延伸組設之內管體相對氣體輸入導體之另一端形成有所述內管封閉端。
- 如請求項1所述之內氣式微細氣泡生成裝置，其中所述前置填料粒子的主要材料為氧化鋁。
- 如請求項1所述之內氣式微細氣泡生成裝置，其中所述填料粒子的材料為二氧化矽。
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| TW111107840A TWI813189B (zh) | 2022-03-03 | 2022-03-03 | 內氣式微細氣泡生成裝置 |
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2022
- 2022-03-03 TW TW111107840A patent/TWI813189B/zh active
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