TWI841363B - 微氣泡裝置的吸氣保護結構 - Google Patents

Abstract

一種微氣泡裝置的吸氣保護結構，其包括第一喉管、第二喉管和吸氣管，該第一喉管設有錐口，液流從錐口處進入第一喉管，液流經過錐口後流速增加，增加流速的液流便於在吸氣管中製造低壓進而實現吸氣功能。第二喉管與第一喉管相連通並位於第一喉管的下游處，第二喉管的內壁上設有保護區，液流經過保護區時不接觸第二喉管上位於保護區範圍的內壁面，同時，吸氣管與第二喉管連通，吸氣管設有吸氣口，吸氣口連接於保護區，保護區用於避免經過的液流粘附於吸氣口甚至在吸氣口中滲漏，導致氣泡製造過程不穩定，甚至失效，有助於提高氣泡製造的穩定性。

Description

微氣泡裝置的吸氣保護結構

本發明渉及微氣泡裝置技術領域，特別是一種微氣泡裝置的吸氣保護結構。

隨著科技產業快速的進步，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，常常需要將氣體混入水中以獲得含氣泡的水工質，目前使用如壓縮機和氣泵等裝置產生氣泡，也可以利用水流動產生的負壓將空氣吸入，如文丘里管(Venturi throat)結構或渦旋結構等。

然而，現有文丘里管結構設計中，由於液體具有粘度，吸氣孔往往設置在管體的側壁上，液體在吸氣孔上流過時，有部分液體會粘附在吸氣孔部件，甚至從吸氣孔上滲透出去，會嚴重影響吸氣穩定性，造成工作不穩定或製造氣泡失效。

是以，要如何解決上述結構所造成之問題與缺失，即為本案發明人與從事此行業之相關業者所亟欲研究改善之方向所在者。

本發明之一目的在於提供一種微氣泡裝置的吸氣保護結構，避免液體對吸氣孔產生粘附，提高工作穩定性者。

本發明另一目的在於提供一種微氣泡裝置的吸氣保護結構，透過其可選擇與一氣泡細化裝置同步使用，形成一模組化結構，使用時更順暢，進以更符合實際使用功效者。

為了達成上述目的，本發明係提供一種微氣泡裝置的吸氣保護結構，包括：一第一喉管、一第二喉管及一吸氣管。該第一喉管，設有一錐口，液流從錐口處進入第一喉管，液流經過錐口後流速增加；該第二喉管，與第一喉管相連通並位於第一喉管的下游處，第二喉管的內壁上設有保護區，液流經過保護區時不接觸第二喉管上位於保護區範圍的內壁面；該吸氣管，與第二喉管連通，吸氣管設有吸氣口，吸氣口連接於保護區。

具體地，該保護區由第一喉管的內壁延長線、第二喉管的內壁面和錐口的延長線圍成。

具體地，該第二喉管的內徑大於第一喉管的內徑，並且第二喉管的截面積不大於第一喉管截面積的兩倍。

具體地，該錐口的延長線交接於第二喉管的內壁面。

具體地，該第二喉管的下游處設有擴張口，擴張口在朝向下游的方向上直徑不斷增大。

具體地，還設有一構造件，該構造件包括第一喉管、第二喉管和吸氣管。

具體地，在該擴張口的下游處設有一氣泡細化裝置，氣泡細化裝置包括微孔板。

具體地，該氣泡細化裝置包括旋渦件，帶有氣泡的液流經過旋渦件時產生渦流並細化氣泡。

具體地，該氣泡細化裝置設有整流板，整流板用於增大流動阻力並控制液流的流速。

具體地，該氣泡細化裝置包括保壓件，保壓件內設有防止水中氣泡溢出的穩壓腔。

據此，本發明提供一種微氣泡裝置的吸氣保護結構至少具有以下有益效果：藉由第一喉管設有錐口，使液流經過錐口處後加快流速進入第一喉管內，增加流速的液流可方便對吸氣管中製造低壓進而實現吸氣功能。另，利用該第二喉管的內壁面上的保護區設計，使液流經過保護區時不會接觸到該第二喉管上對應該保護區範圍的內壁面，同時，因該吸氣口連接於保護區，該保護區可用於避免經過的液流接觸或粘附於該吸氣口，甚至在吸氣口中滲漏，具防止導致氣泡製造過程不穩定，甚至失效，進以有助於提高氣泡製造的穩定性。

100:第一喉管

101:錐口

102:錐孔延長線

103:第一延長線

104:氣流流向

105:液流流向

106:構造件

107:外殼

108:密封圈

109:進氣口

110:第二喉管

111:保護區

112:吸氣管

113:吸氣口

114:擴張口

116:微孔板

1161:通孔

117:旋渦件

118:旋渦空間

119:整流板

1191:通孔

120:保壓件

121:穩壓腔

122:導向錐

1121:漸縮通道

第1圖為本發明微氣泡裝置的吸氣保護結構的剖視圖；第2圖為本發明微氣泡裝置的吸氣保護結構的氣流和液流方向示意圖；第3圖為本發明實施例中第一方面的氣泡細化裝置的剖視圖；第4圖為本發明實施例中第二方面的氣泡細化裝置的剖視圖；第5圖為本發明實施例中協力廠商面的氣泡細化裝置的剖視圖。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之實施例予以說明，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來限制本發明。

請參閱第1圖至第5圖。如圖所示，本發明的實施例提供一種微氣泡裝置的吸氣保護結構，其包括一第一喉管100、一第二喉管110、一吸氣管112。特別說明的是，本發明微氣泡裝置的吸氣保護結構可單獨使用或者與一氣泡細化裝置同步使用。

所述第一喉管100在該第二喉管110的一側處並與第一喉管100相連通，且該第一喉管100的上游處(即其一側)設有一呈錐狀的錐口101，該錐口101可 供液流進入而流至該第一喉管100；根據文丘里管原理，該錐口101提供液流經過的管徑為縮小設計，使液流經過該錐口101後流速增加，藉此使得增加流速的液流便於對該吸氣管112內部製造低壓進而實現吸氣功能。

所述第二喉管110的內壁上設有一保護區111，該保護區111的範圍係由該第一喉管100的一內壁延長線、該第二喉管110的該內壁面、及該錐口101的一延長線共同圍成。如第1圖所示，該第一喉管100的內壁延長線即為第一延長線103，該錐口101的延長線即為錐孔延長線102，藉由該錐孔延長線102、第一延長線103和第二喉管110的該內壁面共同圍成該保護區111，使得進入該第二喉管110內的液流經過該保護區111時可不接觸該第二喉管110上對應於保護區111範圍的內壁面。

所述吸氣管112與該第二喉管110連通，該吸氣管112的一端可與大氣連通，且吸氣管112的另一端設有一吸氣口113，該吸氣口113與第二喉管110連通並連接於該保護區111，使該吸氣口113位於該保護區111上靠近該第一喉管100端部的位置。如此設置下，由於液流從第一喉管100處朝第二喉管110方向噴出時，使液流在第二喉管110內呈現喇叭狀的擴散狀態，因該吸氣口113靠近於第一喉管100有助於盡可能避免液流與吸氣口113接觸，同時，利用該保護區111有助於避免經過的液流粘附於該吸氣口113甚至在吸氣口113中滲漏，藉此避免導致氣泡製造過程發生不穩定，甚至失效，進以有效大幅提高氣泡製造的穩定性。且該吸氣口113與該吸氣管112之間還具有一呈錐狀的漸縮通道1121，該漸縮通道1121分別連接該吸氣管112與該吸氣口113並相互連通。

具體地，前述第二喉管110的內徑大於第一喉管100的內徑。因此，在液流經過第二喉管110時，藉由第二喉管110的較大內徑設計，使進入該第二喉管110內的液流不經過該保護區111的範圍，即能實現對該吸氣口113的保護，避免液流接觸和粘連該吸氣口113，保證氣泡生成過程的穩定性。

具體地，前述第二喉管110的截面積不大於第一喉管100截面積的兩倍。限制該第二喉管110的內徑尺寸，用以避免出現液流在第二喉管110內過度擴散，進而避免造成液體間隙過大、滲入氣泡粗大的問題，同時避免因該保護區111高度過大影響該吸氣口113之氣流進入而導致吸氣效率降低。

進一步地，前述錐口101的延長線交接於該第二喉管110的內壁面，使該保護區111的範圍始終落在第二喉管110內，可限制該保護區111的尺寸有助於保證良好的吸氣效率。

具體地，前述吸氣管112的截面可根據成型工藝的需要設為包括圓形、矩形或多邊形等任意形狀，並且該吸氣管112與吸氣口113可分別為兩個元件連接一起設置，或者可為一體不分段設置，使該吸氣管112以其上吸氣口113直接與第二喉管110連通。這樣設計皆能實現吸氣功能。

進一步地，前述吸氣口113的軸向方向與該第二喉管110的軸向方向相交，有助於保證吸入的空氣與液流充分接觸，進而實現氣泡的穩定生成。參閱第1、2圖所示，標示有氣流流向104和液流流向105，且該擴張口114位在該第二喉管110的下游處並在朝向下游的方向上直徑不斷增大呈現一喇叭態樣。藉由該錐口101、第一喉管100、第二喉管110和擴張口114構成文丘里管結構，且在液流到達該擴張口114後流速變小並且呈現放射狀噴出。

請參閱第3圖配合第1圖所示，更詳細的揭露，本發明微氣泡裝置的吸氣保護結構可選擇與一氣泡細化裝置同步使用。在第一方面的實施例中，該氣泡細化裝置包括有一構造件106。該構造件106內可裝配有該錐口101、第一喉管100、第二喉管110和擴張口114。該構造件106可為一獨立安裝的零件，因而方便在構造件106上還可視需求變化裝設其他有助於氣泡細化的不同元件或組件一起使用，形成一模組化結構，避免元件/組件之遺漏或遺失，並於使用時更順暢進以更符合實際使用功效者。

具體地，前述氣泡細化裝置包括有一外殼107、一密封圈108、一進氣口109及至少一微孔板116。其中，該外殼107，其內可裝設該構造件106，且該構造件106與外殼107之間設置有該密封圈108，以實現兩者之氣液密封效果。該外殼107上設有可與該吸氣管112連通的進氣口109，經由進氣口109有效提供氣流給該吸氣管112。該微孔板116，在本實施例中其係設有至少一個，且微孔板116係垂直於第二喉管110的軸向方向，微孔板116上貫設有若干個微小通孔1161，在帶有氣泡的液流通過該微孔板116後，氣泡會被該等通孔1161擠壓成較小體積，達到細化氣泡之目的，並且，該微孔板116能對液流的流動產生一定的阻力，有助於保持液流的壓力，避免氣泡的快速流失。

續請參閱第4圖配合第1、3圖所示，在第二方面的實施例中，該氣泡細化裝置包括一旋渦件117及一整流板119。其中，該旋渦件117設於該擴張口114的下游處，且該旋渦件117的中部凸設有一導向錐122，該導向錐122的尖端指向上游處並朝該擴張口114方向，且導向錐122的兩側具有弧形凹坑，該弧形的凹坑壁面形成有旋渦空間118，在液流經過時，藉由該導向錐122的引導下順著該弧形凹坑的壁面流動，使帶有氣泡的液流在旋渦空間118中產生旋渦作用，進而達到細化氣泡效果。

進一步地，前述整流板119係設在該旋渦件117的下游處(鄰近外側)，該整流板119上具有若干個通孔1191，並且該整流板119的通孔1191目數小於該微孔板116的通孔1161目數。如此設置下，該整流板119用於增加液流的阻力，可保持液流持續有效翻滾作用。並且，整流板119可控制液流的方向，避免因液流受到上游該旋渦件117的渦流影響，進而保證良好的出液壓力。

此外，在第三方面的實施例中，該微孔板116和旋渦件117可組合一起使用，同樣能達到細化氣泡和保持液流壓力的效果。

請參閱第5圖配合第1圖所示，在協力廠商面的實施例揭露，為了精準確保該擴張口114噴出的液流之穩定性。前述氣泡細化裝置包括一保壓件120，該保壓件120內部設有可防止水中氣泡溢出的一穩壓腔121，且保壓件120一側連接該外殼107，使該穩壓腔121與該擴張口114連通。該保壓件120具有一定長度，並且在保壓件120的下游端(即另一自由側)設有該整流板119。進一步地，該整流板119在該保壓件120上的位置係裝設於與液流流動的方向垂直，即該保壓件120內可使液流在穩壓腔121內呈現轉過一定角度的流動作動，同時整流板119藉由其上若干通孔1191用以提供流動阻力，使得液流可充盈於穩壓腔121內，有助於避免液流的快速流失，防止氣液提前分離。

具體地，前述旋渦件117、微孔板116、整流板119和保壓件120可同時搭配使用，或者四者均可任意搭配使用，皆均能達到細化氣泡、穩壓保壓的作用與功效者。

綜上所述，本發明提供一種微氣泡裝置的吸氣保護結構，藉由該第一喉管設有錐口，液流經過該錐口後流速加快進入第一喉管，增加流速的液流便於在吸氣管中製造低壓進而實現吸氣功能。透過第二喉管的內壁上設有保護區，液流經過保護區時不接觸第二喉管上對應於保護區範圍的內壁面，同時，保護區用於避免經過的液流接觸或粘附於吸氣口甚至在吸氣口中滲漏，防止氣泡製造過程不穩定或失效，進以有效提高氣泡製造的穩定性。

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。

100:第一喉管

101:錐口

102:錐孔延長線

103:第一延長線

110:第二喉管

111:保護區

112:吸氣管

113:吸氣口

114:擴張口

Claims (8)

1. 一種微氣泡裝置的吸氣保護結構，其包括：一第一喉管，其設有一呈錐狀的錐口，該錐口可供液流進入至該第一喉管，且液流經過該錐口後流速增加；一第二喉管，其與該第一喉管相連通並位於該第一喉管的下游處，該第二喉管的內壁上具有一保護區，該保護區由該第一喉管的一內壁延長線、該第二喉管的該內壁面及該錐口的一錐孔延長線共同圍成，該錐口的錐孔延長線交接於該第二喉管的內壁面，該第一喉管的內壁延長線與該錐口的錐孔延長線相交，液流經過該第二喉管時，該保護區可使液流不接觸該第二喉管上對應該保護區範圍的內壁面；及一吸氣管，其與該第二喉管連通，該吸氣管設有一吸氣口，該吸氣口連接於該保護區，且該吸氣口與該吸氣管之間還具有一呈錐狀的漸縮通道，該漸縮通道分別連接該吸氣管與該吸氣口並相互連通。
2. 如請求項1所述之微氣泡裝置的吸氣保護結構，其中該第二喉管的內徑大於該第一喉管的內徑，並且該第二喉管的截面積不大於該第一喉管的截面積的兩倍。
3. 如請求項1所述之微氣泡裝置的吸氣保護結構，其中該第二喉管的下游處設有一擴張口，該擴張口在朝向下游的方向上直徑不斷增大。
4. 如請求項1所述之微氣泡裝置的吸氣保護結構，其還設有一構造件，該構造件包括該第一喉管、該第二喉管和該吸氣管。
5. 如請求項3所述之微氣泡裝置的吸氣保護結構，其中該擴張口的下游處設有一氣泡細化裝置，該氣泡細化裝置包括至少一微孔板。
6. 如請求項5所述之氣泡裝置的吸氣保護結構，其中該氣泡細化裝置包括一旋渦件，使帶有氣泡的液流經過該旋渦件時產生渦流並細化氣泡。
7. 如請求項5所述之微氣泡裝置的吸氣保護結構，其中該氣泡細化裝置設有一整流板，該整流板用於增大流動阻力並控制液流的流速。
8. 如請求項5所述之微氣泡裝置的吸氣保護結構，其中該氣泡細化裝置包括一保壓件，該保壓件內設有一用於防止水中氣泡溢出的穩壓腔。