[发明专利]生成气泡和泡沫的装置和方法

说明书

技术领域

本公开涉及气泡和含有气泡的泡沫的生成，特别是经由生成气体的气泡的生成。

背景技术

泡沫一般通过在液体中捕获大量气态气泡而形成并广泛用于人们的日常生活中，例如剃刮、表面清洁等。

通常，气泡生成并且然后经受表面激活处理，该处理降低了液体的表面张力，从而防止气泡破裂。

生成气泡的一种普遍方法被称为机械搅拌。具体地，空气和液体通过机械搅拌混合以生成泡沫。其他方法包括气体泵送、加热等。

然而，生成气泡以便生成泡沫的上述方法通常用于工业应用，并具有它们自己的缺点，例如高成本、高复杂性和低可控性。

发明内容

相比于内部无气泡的液体，泡沫更容易涂抹并具有较好的渗透性。渗透性的差异示于图1a和图1b。参照图1a，液体的表面张力将分子保持在一起，从而产生较大的液滴10，液滴10限制了液体和表面12之间的总接触面积，并限制到表面12内的吸收14。水的流动性也降低液滴10和表面12之间的接触的持续时间。参照图1b，由具有较大接触面积和相对较低的泡沫16的流动性的许多气泡18组成的泡沫16，提供了泡沫16和表面12之间较长的接触时间。此外，泡沫16通常具有比较大液滴更低的表面张力，因此也能够实现到表面12内的更深且更快的渗透14'，从而显著地提高了水分含量。

然而，由上述解决方案所提供的气泡内的气体的特性，例如在每个气泡内的气体的量和气泡内的气体的类型是固定的。因此，用户无法容易地适应装置以生成具有可控的不同气体特性的气泡，以满足不同的需求。例如，在每个气泡内的气体量可以影响泡沫的极小度(tininess)，而气泡内的气体类型与泡沫的可能用途密切相关。

为了更好地解决上述问题中的一个或多个问题，具有生成气体特性例如根据气体类型和/或与气体类型相关的气泡实际用途可控的气泡的技术，将是有利的。具有用于气泡和泡沫生成的小尺寸、低噪声装置将也是有利的。

在本发明的第一方面，提供了一种用于生成气泡的装置，其包括：

-第一单元，被配置为确定气泡内的气体的至少一个特性；

-第二单元，被配置为生成气泡，其包括电解槽，所述电解槽被配置为电解电解质，以在所述电解质内生成气体，从而生成气泡；

-控制器，被配置为根据气体的至少一个特性控制第二单元，以生成气泡。

根据该方面，控制器根据气泡内的气体的特性控制气泡的生成，因而气泡生成基于对气体的实际要求相对于气泡内的气体是可控的，而且更灵活。此外，电解槽通常尺寸小，并且不会产生大量的噪音。因此，该装置更加用户友好。

在一个优选实施例中，电解槽包括：

直流电源；

至少两个具有不同特征的阳极和/或至少两个具有不同特征的阴极，所述阳极和所述阴极被耦合到直流电源；

所述控制器被进一步配置为根据气体的特性选择至少一个所述阳极和/或至少一个所述阴极，以用于电解电解质。

在本实施例中，提供了供选择的具有不同特征的电极，以提供所需的气体特性。由于电解槽的电极很小，该装置的尺寸可能很小，以包括不同的电极，从而提供气体特性的多样性。

在进一步的优选实施例中，电解槽包括惰性阳极、活性金属阳极和具有双电层电容的阳极中的至少两者，和/或

该电解槽包括惰性阴极、金属阴极和具有双电层电容的阴极中的至少两者；

第一单元根据气体特性确定气体将在哪一个或多个电极上生成。

在本实施例中，惰性电极能够生成气体，而活性金属阳极和具有双电层电容的电极将不会生成气体。因此，将在哪一个或多个电极上生成气体是可控的。

用户可能需要针对不同的用途分别具有不同的极小度的气泡，例如，在泡沫浮选中使用的气泡优选具有1mm直径，大于清洗中所使用的具有0.1mm直径的气泡。为了提供不同的极小度，该装置应该是可控制的，以在每个气泡内提供不同的气体量。为了解决这个问题，在进一步的优选实施例中，电解槽包括至少两个不同尺寸和/或形状的阳极，和/或至少两个不同尺寸和/或形状的阴极，

第一单元根据气体特性确定每个气泡内的气体量和/或气泡的极小度，并且

控制器进一步被配置为根据气体特性选择至少一个所述阳极和/或至少一个所述阴极。

为了提供不同的气泡极小度，在另一个优选实施例中，第一单元根据气体特性确定在每个气泡内的气体量和/或气泡的极小度，并且

控制器被进一步配置为根据气体特性控制用于电解的电解槽所使用的电流和/或电压。