一种气液或液液混合超微气泡发生装置

技术领域

本发明涉及气泡发生技术领域，具体为一种气液或液液混合超微气泡发 生装置。

背景技术

近年来，我国各地区出现了水环境严重污染，水资源严重短缺等几大社 会问题，国家和政府也高度重视水问题，广大人民对用水安全意识也日益提 高，人民对能用上安全的生活用水的渴望程度达到了前所未有的高度。

超微气泡或液泡在实际生产生活中有着极其广泛的应用，超微气泡可用 于生活中的各个领域，比如果蔬清洗，水产养殖，农作物增产，污水净化， 健康饮料，医疗等，超微液泡可让在不同密度的溶液充分混合，使用在工业， 医疗，以及新能源等领域。但是，现有超微气泡发生装置制造出来的超微气 泡浓度过低，超微气泡数量过少，不易长时间保存，而且，现有超微气泡发 生装置因为功率高，能耗大，设备庞大笨重，适用范围小，难以在日常生活 领域进行广泛应用，不能满足多用途的实际需要。

针对上述不足，申请人于2018年11月23日，提出了一种旋绕式超微气 泡发生装置(申请公布号CN109316990A)的技术方案(以下简称“该方案”)， 该方案通过机械切割产生超微气泡，解决了传统气泡发生装置体积大、功率 大，能耗高，效率低的难题，极大的拓展了超微气泡产生装置的应用范围。 但是该方案依然存在不足是：内流腔外置，无法进一步压缩整个装置体积， 其直径大于负压腔，导致由负压腔进入到内流腔的能量损失较大；液体(或 气体)在由负压腔到内流腔、以及被搅拌成混合液的过程中，旋绕加速的整 体圈数依然不高，这样气液混合效率以及切割搅拌效率将有待提高。鉴于此， 申请人再次提出一种气液或液液混合超微气泡发生装置，以解决该方案的不 足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气液或液液混合超微气泡发生装置，以解决 上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种气液或液液混合超微气泡发生装置，包括：

腔体，包括内流腔，用于加速、混合及切割液体Ⅰ和气体或液体Ⅱ，并形 成气液；

导流口，用于腔体内输入液体Ⅰ；

气液进口，用于腔体内输入气体或液体Ⅱ；

螺旋轨道，置于腔体内即内流腔内，用于对液体Ⅰ和气体或液体Ⅱ旋绕加 速(增加接触面积延长接触时间)；

喷口，位于所述腔体的中央，用于喷射气液。

进一步的，所述腔体内置一内流腔，并通过该内流腔的内流腔壁与腔体 之间形成外流腔；

所述导流口，用于向外流腔内输入液体Ⅰ；

所述气液进口，用于向内流腔内输入气体或液体Ⅱ；

所述液体Ⅰ在进入外流腔内进行一次旋绕加速，然后进入到内流腔内后， 继续二次加速产生负压，将气液进口进入的气体或液体Ⅱ吸入并充分混合、切 割，形成气液。

进一步的，所述内流腔壁上有多组小孔，该小孔是沿着内流腔切线分布。

进一步的，所述小孔有多个纵向列，靠近在喷口的内流腔壁上，每个纵 向列小孔的数量为多个。

进一步的，所述内流腔内底壁的中央安装有螺旋轨道，所述螺旋轨道可 充满内流腔的腔体，或在腔体的上半部，或下半部，所述螺旋轨道的表面有 纹路或凸起或凹槽。

进一步的，所述腔体内底部带有凹槽，所述外流腔、内流腔的腔体内部 为光滑面。

进一步的，所述螺旋轨道以波浪形上下起伏不断围绕中心轴旋绕，每一 片螺旋自行旋绕后与相邻轨道保持一定距离d。

进一步的，所述螺旋轨道相邻的两片轨道以一定角度上下起伏，类似为 锯齿形状不断延伸，围绕中心轴进行旋绕，每一个转折角度在大于等于0小 于等于180度，相邻两片轨道间隙保持一定距离d。

进一步的，所述螺旋轨道相邻两片轨道围绕腔体中心轴进行旋绕，两片 轨道间隙保持一定距离d，间隙中设有挡板，挡板为长方形，相对两片轨道的 挡板设置方式为交错设置。

进一步的，所述内流腔或外流腔可以是圆柱体，纺锤体，圆锥体，或圆 台体。

进一步的，所述内流腔与外流腔形状相似，一端的直径与另一端不同或 相同。

进一步的，所述喷口设置在腔体顶部的中央，且直径小于内流腔的直径， 所述导流口设在腔体上部侧壁，且插装有导流外管，所述气液进口为插设在 腔体底部侧壁或底部且带入口的管。

进一步的，所述导流外管外接到供给液体Ⅰ的源头，所述气液进口连接有 可拆卸的水源或气源，所述导流口和气液进口安装有调节阀门和/或流量计。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

将液体Ⅰ(通常为水)接入导流外管，液体Ⅰ进入(外流腔和)内流腔后进 行旋绕，在内流腔的内部设置有螺旋轨道，流体在内流腔沿着该轨道进行充 分旋绕，此时在内流腔的内腔中心产生负压，将气体或液体Ⅱ吸入后，液体Ⅰ 和气体或液体Ⅱ进行激烈的切割搅拌后，从喷口处喷射而出，实现气液或液液 混合的目的。

本发明，可以实现气液或液液混合，即两种密度不同的流体进行混合， 通过旋绕轨道，可以增加气液混合的接触时间和接触面积，汽水可以进行多 次旋绕充分接触，提高气液混合效率，减少能量损失。

本发明，通过设置螺旋轨道，水不断进入的同时，在里面上下起伏，在 此过程中会将气泡切的更小。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明另一种结构示意图。

图3为本发明内部螺旋轨道示意图。

图4为本发明螺旋轨道俯视示意图。

图5为本发明去掉螺旋轨道结构示意图。

图6为本发明图5中A-A处剖视示意图。

图7为本发明将图4缺少的螺旋轨道安装后示意图。

图8为本发明图7中A-A处剖视示意图。

图9为本发明液体Ⅰ进入到图5的加速示意图。

图10为本发明螺旋轨道俯视的另一种示意图一。

图11为本发明螺旋轨道俯视的另一种示意图二。

图12为本发明螺旋轨道俯视的另一种示意图三。

图中：1-腔体、2-导流外管、3-气液进口、4-喷口、5-内流腔壁、 6-外流腔、7-内流腔、8-螺旋轨道、9-小孔、10-导流口、11-波浪形、 12-锯齿形状、13-挡板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上/下端”、“内”、“外”“前端”、 “后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示 的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗 示所指的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 不能理解为对本发明的限制。此外，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安 装”、“设置/套设有”、“套接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以具体情况理解上述 术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参阅图1-2、4-9，本发明提供一种技术方案：

一种气液或液液混合超微气泡发生装置，包括：

腔体1，其腔内内置一内流腔7，并通过该内流腔7的内流腔壁5与腔体 1之间形成外流腔6；

导流口10，用于向外流腔6内输入液体Ⅰ；

气液进口3，用于向内流腔7内输入气体或液体Ⅱ；

所述液体Ⅰ在进入外流腔6内进行一次旋绕加速，然后进入到内流腔7内 后，继续二次加速产生负压，将气液进口3进入的气体或液体Ⅱ吸入并充分混 合、切割，形成气液；

喷口4，位于所述腔体1的中央，用于喷射气液。

具体的，所述内流腔壁5上有多组小孔9，该小孔9是沿着内流腔7切线 分布。

具体的，所述小孔9有多个纵向列，靠近在喷口4的内流腔壁5上，每 个纵向列小孔9的数量为多个，优选的，小孔9有四个纵向列，每个纵向列 小孔9的数量为三个，相邻两个纵向列之间的夹角为90°，这样能达到和很好 的加速效果，本实施例中，每个小孔9的直径小于喷口4直径。

具体的，所述内流腔7内底壁的中央安装有螺旋轨道8，螺旋轨道气液流 向与小孔液体流动方向相同，更利于混合充分，减少能耗，增加接触面积。

具体的，所述外流腔6内底部带有凹槽，外流腔6的腔体内部为光滑面。

具体的，所述螺旋轨道8可充满内流腔7的腔体，或在腔体的上半部， 或下半部，所述螺旋轨道8的表面有纹路或凸起或凹槽，表面的纹路凸起大 小有一定的限制，不能太大影响流速，也不能太小不利于充分混合。凸起或 凹槽是可选的，不是必须的。

具体的，所述内流腔7与外流腔6形状相似，一端的直径与另一端不同 或相同。

具体的，所述喷口4设置在腔体1顶部的中央，且直径小于内流腔7的 直径，所述导流口10设在腔体1上部侧壁，且插装有导流外管2，所述气液 进口3为插设在腔体1底部侧壁或底部且带入口的管，导流外管和内流腔的 内壁也要求光滑，减少能量损失。

具体的，所述导流外管2外接到供给液体Ⅰ的源头，所述气液进口3连接 有可拆卸的水源或气源。

具体的，所述导流口10和气液进口3安装有调节阀门和/或流量计。(安 装阀门可流量计也是可选的，不是必须安装的)。

实施例1的技术原理为：

将液体Ⅰ(通常为水)接入导流外管2，沿着内流腔7外部进行1次旋绕， 再从内流腔壁5的多组有厚度且带小孔9(也称切线孔)进入内流腔7，在内 流腔7内部进行2次旋绕；在内流腔7的内部设置有旋绕型轨道，流体Ⅰ在内 流腔7沿着改轨道进行充分旋绕，此时在内腔中心产生负压，将气体或液体Ⅱ 吸入后，液体Ⅰ和气体或液体Ⅱ进行激烈的切割搅拌后，从喷口4处喷射而出， 实现气液或液液混合的目的，在喷口4可以外接一个螺纹接头，可在螺纹接 头上外接控制角度、方向的装置，但这个也是可选的，不是必须的。

如图10-12所示，该螺旋轨道8是围绕外面的腔体，以中心轴为中心进行 旋绕，形状包括但不限于以下几种形状：

(1)：波浪形11，螺旋轨道8以波浪形11上下起伏不断围绕中心轴旋绕， 每一片螺旋自行旋绕后与相邻轨道保持一定距离d，使得气液在沿着螺旋轨道 的间隙流动时，气液的接触面积和接触时间都大幅度增加，产生气液混合的 效果更加明显；

(2)：相邻的两片轨道以一定角度上下起伏，类似锯齿形状12不断延伸， 围绕中心轴进行旋绕，每一个转折角度在大于等于0小于等于180度，相邻 两片轨道间隙保持一定距离d，使得气液在沿着螺旋轨道的间隙流动时，气液 的接触面积和接触时间都大幅度增加，产生气液混合的效果更加明显；

(3)：相邻两片轨道围绕腔体中心轴进行旋绕，两片轨道间隙保持一定 距离，间隙中设有挡板13，挡板13为多边形或弧形，每片挡板设置方式为下 部密封上部开缝隙，或下部开缝隙上部密封，左边密封右边开缝，或右边密 封左边开缝，交替设置在轨道间隙中，这样设置的好处是可以将气液混合后 只能通过蜿蜒曲折的挡板向前推进，实现相互切割，向前流动，更好的实现 超微气泡分散效果。

以上几种形式的螺旋轨道8，通过每一片轨道的曲折蜿蜒形状，延长气液 混合时间和接触面积，使得气液在轨道间流动时产生大量乱流，实现相互切 割混合的效果，最终产生大量纳米级别气泡。

实施例2

请参阅图3，本发明提供一种技术方案，与实施例1基本相同，不同的是：

一种气液或液液混合超微气泡发生装置，包括：

腔体1，包括内流腔7，用于加速、混合及切割液体Ⅰ和气体或液体Ⅱ，并 形成气液；

导流口10，用于腔体1内输入液体Ⅰ；

气液进口3，用于腔体1内输入气体或液体Ⅱ；

螺旋轨道8，置于腔体1内，用于对液体Ⅰ和气体或液体Ⅱ旋绕加速；充分 混合。

喷口4，位于所述腔体1的中央，用于喷射气液。

本实施例中只有一个腔体即内流腔7。

实施例2的技术原理为：

将液体Ⅰ(通常为水)接入导流外管2，液体Ⅰ进入内流腔7后进行旋绕， 在内流腔7的内部设置有螺旋轨道8(也称旋绕型轨道)，流体在内流腔7沿 着该轨道进行充分快速旋绕，此时在内流腔7的内腔中心产生负压，将气体 或液体Ⅱ吸入后，液体Ⅰ和气体或液体Ⅱ进行激烈的切割搅拌后，从喷口4处喷 射而出，实现气液或液液混合的目的。

以下对本发明进一步说明：

在液体Ⅰ进入内流腔7之前，进入外流腔6，外流腔6包裹在内流腔7外 部，液体Ⅰ在外流腔6内部沿着内流腔7外侧切线方向进行1次旋绕加速：液 体Ⅰ在进入外流腔6后，沿着外流腔6内壁高速旋绕，由外流腔6上部向下移 动，再向上移动，产生离心力，可以加速液体Ⅰ旋绕速度，外流腔6的腔体内 部要求光滑，提高效率，减少能量损失。

内流腔7上有多组小孔9，小孔9是沿着内流腔7切线进行加工，使得液 体Ⅰ沿着小孔9进入内流腔7后，继续2次加速，沿着内流腔7内部进行高速 旋绕。实现2次旋绕加速：小孔直径较小，将外流腔6的液体Ⅰ(如水)沿着 切线方向冲入小孔9，使得小孔9的流速大于外流腔6内液体的流速，液体Ⅰ 进入内流腔7内，继续沿着内流腔7内壁进行高速旋绕，产生负压，和底部 进入的气体或液体Ⅱ充分混合后，继续在内流腔7内旋绕，充分切割，可将液 体Ⅰ充分加速，减少能量损失。

内流腔7内部设置流路通道，通道是开放式，不密封，通道内部液体压 力可以自由传递，经2次加速的液体沿着通道进行多次旋绕。

液体Ⅰ在内流腔7内旋绕时产生负压，将外部的气体或液体Ⅱ吸入到内流 腔7内部，后与液体Ⅰ在内流腔7内部进行多次旋绕充分接触，搅拌后，喷射 出来。

如果产生负压不足时，可外接水泵或气泵，将气体或液体Ⅱ压入内流腔7 内部，与液体Ⅰ进行混合后喷出。

在底部，带有凹槽，以防止气体或液体在内流腔7内部旋绕对底部产生 的腐蚀现象，同时要求内流腔7内部光滑，提高效率，降低能耗损失。

如实施例2，内流腔7可以不要，可有可无(即内流腔可以增加)。

旋绕型轨道可以充满腔体内流腔7，也可以在内流腔7的上半部或下半部， 尺寸不做规定，导流轨道可根据需求增加或撤销。

旋绕轨道的表面可以设置有纹路或凸起或凹槽，可以增加气液混合的接 触时间和接触面积，提高气液混合效率。

气液或液液混合后，从喷口4喷出，喷口4尺寸是小于外流腔6或内流 腔7最小直径。

内流腔7或外流腔6可以是圆柱体，也可以是纺锤体，或圆锥体，圆台 体等，即一端的直径可以与另一端不同或相同。

导流口10(导流外管2安装口)/气液进口3可以安装(也可以不装)调 节阀门和流量计，可以控制进气/液量，也可以读取流量数据。

材质包括但不限于金属，塑料，陶瓷，含硅材料，含碳材料等。

本发明，可以实现气液或液液混合，即两种密度不同的流体进行混合。 此处的两种不同的液体，比如油、水、脂、苯等由于密度不同，本不能相互 溶解的两种液体，经过该装置后可以充分混合。

本发明其余未叙述的部分可以与现有技术相同，在此不进行详述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而 言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行 多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限 定。