技术领域
[0001] 本发明涉及水处理设备技术领域,特别是涉及一种起泡装置。
相关背景技术
[0002] 微纳米气泡是指气泡发生时直径在数百纳米到十微米左右的气泡,这种气泡,具有常规气泡所不具备的物理与化学特性,其比表面积大、上升速度慢、自身增压溶解、表面带电、能够产生大量自由基、气体溶解率高等特点,能够较好地应用于水产养殖、无土栽培、果蔬清洗、美容护肤、水环境治理和污水处理领域。例如在清洗设备中,清洗时若输出的是微纳米气泡水,则对于清洗效果有很大的提升。
[0003] 现有起泡装置为了获得更好的起泡效果,往往会在起泡装置内设置多个起泡器,并将多个起泡器首尾相接,使得气液混合流体流经多个起泡器从而增强起泡装置的起泡效果。然而,多个起泡器首尾连接会影响起泡装置的流量、导致装置难以应用于大流量的气液混合流体中。
具体实施方式
[0032] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0033] 需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0034] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
[0035] 参考附图1,本发明提供一种起泡装置10,用于对气液混合流体进行起泡,流经起泡装置10的气液混合流体将转变成气泡水对外输出,其中,气泡水指的是富含微纳米气泡的气液混合流体。此外,本发明的起泡装置10有别于传统的地方在于,本起泡装置10在能够满足良好起泡效果的同时,还能够对大流量的气液进行起泡,解决了传统起泡装置10无法兼顾起泡效果和流量的问题。值得注意的是,本发明起泡装置10的应用领域可以但不限于水产养殖、无土栽培、果蔬清洗、美容护肤、水环境治理和污水处理等领域。
[0036] 以下将结合附图对起泡装置10进行介绍,以说明起泡装置10的工作原理。
[0037] 参考附图2、附图3,起泡装置10包括壳体100和起泡组件200,壳体100为起泡装置10的安装主体,用于装载起泡组件200,起泡组件200能够对流经壳体100的气液混合流体进行起泡并产生气泡水。
[0038] 壳体100设有供气液混合流体流入的进水通道110和供气液混合流体流出的出水通道120,进水通道110能够将流入的气液混合体分成至少两路输出,具体的,进水通道110包括进水口111和气液出口112,气液混合流体经由进水口111进入进水通道110,再经由气液出口112离开进水通道110,气液出口112的数量为至少两个,例如,气液出口112的数量可以为两个,在其他实施例中,气液出口的数量也可以为三个、四个等。
[0039] 起泡组件200设于壳体100内,起泡组件200设有起泡入口210和起泡出口220,气液混合流体从起泡入口210流动至起泡出口220能够产生气泡水,具体的,起泡组件200包括一个以上起泡器230,每个起泡器230都能对气液混合流体进行起泡并形成气泡水,每个起泡器230之间首尾相连通以使起泡组件200能够对气液混合流体进行反复起泡,从而提升起泡组件200最后排出的气泡水中微纳米起泡的含量和效率。
[0040] 起泡组件200的数量与进水通道110输出气液混合流体的路数相同,即与气液出口112的数量相同。在气液出口112数量为两个的实施例中,起泡组件200的数量同样为两组,两组起泡组件200的起泡入口210分别与相应的气液出口112连通,值得注意的是,起泡入口
210与气液出口112连通可以理解为,起泡入口210直接与气液出口112连接,气液混合流体从气液出口112直接进入起泡入口210;起泡入口210与气液出口112连通还可以理解为,起泡入口210与气液出口112之间还设有其他部件,气液混合流体从气液出口112进去其他部件,经由其他部件再进入起泡入口220。两组起泡组件200的起泡出口220均与出水通道120连通,起泡出口220与出水通道120的连通可以参考上述起泡入口210与气液出口112连通说明,在此不再赘述。
[0041] 在一实施例中,多组起泡组件200于壳体100内并列设置,且多组起泡组件200接收气液混合流体和输出气泡水的位置于壳体100的轴向上平齐设置,即在壳体100的轴向上,多组起泡组件200的起泡入口210和起泡出口210在壳体100上的轴向上位置相同。并列设置的起泡组件200接收来自进水通道110气液混合流体的时间相近,起泡组件200形成气泡水的时间也相近,从而使得各组起泡组件200的接收到气液混合流体的压力和对外输出气泡水时产生的压力也相近,有利于提高起泡装置10的整体稳定。
[0042] 参考附图4,在一实施例中,起泡装置10包括射流件300,射流件300设于起泡组件200和进水通道110之间,射流件300的数量和起泡组件200的数量相同。射流件300与起泡组件200可以通过螺纹连接实现两者的相对固定,具体的,射流件300朝向起泡入口210的一侧设有第一螺纹段(图未示),起泡组件200朝向射流件300的一侧设有第二螺纹段(图未示),第一螺纹段和第二螺纹段能够螺纹连接固定。
[0043] 具体的,射流件300设有相互连接的射流通道310和扩散室320,射流通道310一端与进水通道110连接,且气液出口112与射流通道310连接,射流通道310另一相对端与扩散室320连接,扩散室320背向射流通道310的一侧与起泡入口210连接,射流通道310的横截面积小于进水通道110、扩散室320的横截面积。气液混合流体从气液出口112进入射流件300,依次经过射流通道310和扩散室320,最后由扩散室320进入起泡组件200。由于射流通道310的横截面积小于进水通道110的横截面积,气液混合流体从气液出口112进入射流通道310后,受到压力会突然增大,从而加快气液混合流体在射流通道310内的流动速度,提高气液冲击力,有利于后面产生气泡水。由于扩散室320的横截面积大于射流通道310的横截面积,气液混合流体从射流通道310进入扩散室320的一瞬间受到的压力会突然减少,从而在射流通道310的出口形成负压,便于气体进一步溶于水中。
[0044] 在一实施例中,起泡组件可以200包括三个起泡器230,三个起泡器230首尾相连接组成起泡组件200,起泡组件200可以通过螺纹连接实现多个起泡器200的相对固定,三个起泡器230之间的具体连接方式可以参考上述射流件300与起泡组件200的螺纹连接,在此不再赘述。值得注意的是,每组起泡组件200之间的起泡器230数量可以相同,例如,起泡组件200均包括三个起泡器230;每组起泡组件200之间的起泡器230数量还可以根据实际情况设置为不相同,例如,一组起泡组件200的起泡器230数量为三个,另一组起泡组件200的起泡器230数量为四个。
[0045] 在一实施例中,起泡器230设有至少一条起泡通道231,例如,起泡器230可以设有两条起泡通道231,两条起泡通道均与扩散室连接320,两条起泡通道231都能够接收来自扩散室320的气液混合流体;起泡通道231的横截面积均由朝向气液出口112的一侧向相对另一侧逐渐增大。起泡通道231设置横截面积逐渐增大能够扩大气液混合容积的同时,还能够使气液混合流体流经起泡通道231时的压力逐渐减小,溶解在水中的气体在起泡通道231内起泡,配合水流的高速冲击气体,经过起泡通道231的气液混合流体中瞬间形成大量微纳米气泡。此外,在使用时,射流件300在起泡器230上方,因为气体的密度比液体低,所以气体会有向上升的趋势,液体会有向下冲击的趋势,高速水流冲击气体,气体和液体两者剧烈混合,从而瞬间形成大量的气泡水。优选地,起泡通道231的形状可以呈锥状。
[0046] 在一实施例中,起泡器230还设有与起泡通道231连接的扩容槽232,扩容槽232设于起泡通道231靠近气液出口112的一端,扩容槽232的横截面积大于起泡通道231靠近气液出口112端面的横截面积,扩容槽232背向起泡通道231的一侧与扩散室320连通。扩容槽232的设置,可以增加气液混合容积,还能存储部分未溶于水的气体,使腔体中容纳更多的气体,便于产生更多的气泡。气液混合流体从扩散室320进入扩容槽232后,冲击在扩容槽232的槽壁上,使气液更加剧烈的混合在一起,从而增加纳米微气泡的数量。
[0047] 上述起泡装置10,通过将气液出口112的数量设置为至少两个,从而使得流经进水通道110的气液混合流体能够分成多路气液混合流体流动至不同的起泡组件200,不同起泡组件200分别对流入的气液混合流体进行起泡,进而形成气泡水;相比于传统的一组起泡组件200对一路气液混合流体进行起泡,本起泡装置10的多组起泡组件200分别对多路气液混合流体进行起泡形成气泡水,最后多路气泡水汇集成一路通过出水通道120出水,能够在不影响起泡效果的情况下,对更大流量的气液混合流体进行起泡处理。
[0048] 参考附图5,在一实施例中,壳体100还设有气液汇集腔130,气液汇集腔130能够为各组起泡组件200产生的气泡水提供一个汇集场所。具体的,各组起泡组件200输出的气泡水均流通至气液汇集腔130汇集,气液汇集腔130与出水通道120连通。各组起泡组件200产生气泡水后,气泡水从起泡出口220流出至气液汇集腔130汇成一路气泡水,最后通过出水通道120离开起泡装置20对外输出气泡水。
[0049] 优选的,起泡组件200内的气液混合流体输出至气液汇集腔130的出水方向为第一方向(第一方向可以参考附图5中的X方向),气液汇集腔130内的气泡水流向出水通道120的方向为第二方向(第二方向可以参考附图5中的Y方向),第一方向与第二方向的夹角呈180度设置。如此设置,气泡水在占满气液汇集腔130后才会通过出水通道120进行对外输出气泡水,能够最大程度的提高气泡水在气液汇集腔130内的存留时间,从而获得更小体积的气泡。
[0050] 出水通道120包括出水口121,气泡水通过出水口121离开起泡装置20对外输出气泡水。出水口121和进水口111于壳体100上设置的相对位置不同,需要对进水通道110或/和出水通道120的设置进行相应的更改。在满足气泡水能够在气液汇集腔130内存留的前提下,出水口121和进水口111相对位置的不同能够为起泡装置10带来不同技术效果。以下将选取出水口121和进水口111于壳体100上设置的相对位置不同的两个实施例进行介绍,以说明出水口121和进水口111于壳体100上相对位置不同能够带来何种技术效果。
[0051] 实施例一
[0052] 出水口121和进水口112可以设于壳体100的同一侧,且进水口111的进水方向(进水通道120的进水方向可以参考附图5中的Z方向)垂直于出水口121的出水方向(出水通道120的出水方向可以参考附图5中的Q方向)。出水口121和进水口111设于壳体100的同一侧,可以将进水通道110的轴向长度设置为短通道,能够减少进水通道110对气液混合流体的阻力,从而有助于增大气液混合流体于单位时间内流经进水通道110的流量,进而使进水通道
110能够为起泡组件200提供更大流量的气液混合流体;而进水通道110的进水方向垂直于出水通道120的出水方向,则能够最大程度地缩短进水通道110的轴向长度,同样能够减少管道对气液混合流体的阻力,从而有助于增大气液混合流体于单位时间内流经进水通道
110的流量,进而使进水通道110能够为起泡组件200提供更大流量的气液混合流体。
[0053] 在一实施例中,进水通道110包括多段增压通道140,气多段增压通道140的横截面积沿进水口111的进水方向呈递减设置。由于多段增压通道140的横截面积沿进水口111的进水方向逐渐减少,气液混合流体通过每一段增压通道140后,受到的压力会逐级在增加,从而能够一步一步地加快气液混合流体在进水通道110内的流动速度,提高气液冲击力,有利于后面产生气泡水。优选的,多段增压通道140的轴向长度沿进水口111的进水方向呈递增设置,以维持经过每段增压通道140单位时间内能够通过的气液混合流体流量处于相对均等状态,有利于减少进水通道110整体对流经的气液混合流体产生的阻力。
[0054] 具体的,进水通道110可以包括第一增压通道141、第二增压通道142、第三增压通道143以及第四增压通道144,气液混合流体从进水口111依次经过第一增压通道141、第二增压通道142、第三增压通道143以及第四增压通道144,其中,第一增压通道141的横截面积大于第二增压通道142的横截面积,第二增压通道142的横截面积大于第三增压通道143的横截面积,第三增压通道143的横截面积大于第四增压通道144的横截面积;以及第一增压通道141的轴向长度小于第二增压通道142的轴向长度,第二增压通道142的轴向长度小于第三增压通道143的轴向长度,第三增压143通道的轴向长度小于第四增压通道144的轴向长度。
[0055] 实施例二
[0056] 参考附图6、附图7、附图8,出水口121和进水口111还可以设于壳体100的相对两侧,进水口111的进水方向(进水口111的进水方向可以参考附图8中的W方向)平行于出水口121的出水方向(出水口121的出水方向可以参考附图8中的E方向)。为了保持气泡水能够于气液汇集腔130内存留,出水口121和进水口111设于壳体100的相对两侧时,进水通道110需要延伸至壳体100的相对两端。此外,出水口121和进水口111设于壳体100的相对两端可以更好适应特定的应用环境,例如,厨下安装时,输水管路可以直接从壳体100下方与进水口
111连通,完成起泡后气泡水可以通过上方的出水口121输出至厨房台面的水龙头,安装时不需要额外接驳弯头管路,能够采用竖直方向的连接管路,使管路之间连接更顺畅,便于对起泡装置20安装。
[0057] 参考附图8,在一实施例中,进水通道110包括相连接的第一通道151和第二通道152,第一通道151由壳体100背向出水通道120的出水口121一端延伸至相对另一端,第二通道152设于出水通道120的出水口121一端,第二通道152与起泡组件200连通。本实施例通过将第一通道151设置为延伸至壳体100相对两端的通道,从而能够延长进水通道110的尺寸,较长的第一通道151过可以增加气液混合容积,还能存储部分未溶于水的气体,使腔体中容纳更多的气体,便于后续产生更多的气泡。
[0058] 在一实施例中,第一通道151包括进水口段1511和连通段1512,连通段1512的一端与进水口段1511连接,连通段1512的另一端与第二通道152连接,进水口段1511的横截面积大于连通段1512的横截面积。由于进水口段151横截面积大于连通段1512横截面积,气液混合流体由进水口段1511进入连通段1512后,受到的压力也会突然减少,从而加快气液混合流体在进水通道110内的流动速度,提高气液冲击力,有利于后面产生气泡水。
[0059] 继续参考附图6,优选的,第二通道152包括相连接的连接段1521和出水段1522,连接段1521与连通段1522连接,连接段用于接收来自第一通道151的气液混合流体;出水段1522上设有气液出口112,出水段1522用于供气液混合流通流通至起泡组件200,连通段
1521的轴线垂直于出水段1522的轴线。在其他实施例中,连通段1521的轴线与出水段1522的轴线也可以呈其他角度设置。
[0060] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0061] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。