[发明专利]微细气泡产生机构及具有该机构的微细气泡产生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种微细气泡产生机构，以及具有该微细气泡产生机构的微细气泡产生装置。

背景技术

近年来，含有微细气泡的(毫米、微米、纳米尺寸的气泡)的气液混合流体越来越多的被应用于各个行业和人类的生产生活领域。

在水中形成的气泡根据其尺寸而分类成毫米气泡或微气泡(进一步而言，为微纳米气泡以及纳米气泡等)。毫米气泡是某种程度上的巨大的气泡，且在水中迅速地上升而最终在水面破裂消失。与此相对，直径为50μm以下的气泡具有如下特殊的性质，即由于微细所以在水中的停留时间长，由于气体的溶解能力优异所以在水中进一步缩小，进而在水中消失(完全溶解)，通常将上述直径在50μm以下的气泡称为微气泡，对直径更小的微纳米气泡(直径为10nm以上且小于1μm)以及纳米气泡(直径小于10nm)称为微细气泡。

现有溶气释气法微细气泡发生装置均需要大型压气罐和释气罐，整个设备体积庞大，在工作时需要先将空气和水混合，送入压气罐加压溶解，然后通过释气罐产生微细气泡。

发明内容

因此，本发明正是鉴于上述问题而做出的，本发明的目的在于提出一种微细气泡产生机构，其能够快速的产生足够量的微细气泡，且结构简单不需要大型压气罐和释气罐，使之能够小型化。

另，本说明书中提及的词汇释义：微细气泡指的是气泡直径在10nm以上且小于50μm的气泡；

用于解决问题的技术方案。

下面对本发明进行具体说明。

根据本发明的第一个方面，本发明涉及一种微细气泡产生机构，其包括：

容器,该容器具有以旋转对称方式形成的空腔部，该空腔部的横截面沿旋转对称轴方向从第一端向第二端减小；

内核，该内核为圆柱体，设置于容器的空腔部内，该内核的旋转对称轴和上述容器的空腔部的旋转对称轴重合，该内核的一端在上述容器的空腔部的第二端和容器内壁连接，该内核的另一端延伸到接近上述容器的空腔部的第一端位置；

气液导入孔，该气液导入孔在靠近上述容器的空腔部的第一端位置，沿上述容器的空腔部的侧面的切线方向开孔于容器的壁部；

节流孔，该节流孔在临近上述容器的空腔部的第二端的位置，沿上述容器的空腔部的侧面的切线方向开孔于容器的壁部，该节流孔顺着流体旋转方向沿上述容器的空腔部的侧面的切线方向引导排出流体。

为了获得更大的处理范围，在所述的微细气泡产生机构中，所述节流孔是多个。

为了加快气体的溶解速度，在所述的微细气泡产生机构中，还包括有冲击部，该冲击部以内核的旋转对称轴按照旋转对称的方式形成，该冲击部具有底面且该底面和内核连接，该冲击部横截面的直径向其底面的方向扩大。

在所述的微细气泡产生机构中，所述冲击部底面直径和上述内核直径相同。

为了获取更大的处理范围，在所述的微细气泡产生机构中，所述容器还包括以空腔部第一端底面呈镜面对称的中空部。

按照该方案，获得以下效果：

一、按照保持旋转对称的方式形成的容器的空腔部采用半球状、炮弹状、圆锥状、圆台状。在采用以上形状的空腔部的情况下，由于空腔部的横截面的直径向液体排出方向减小，故对在容器内回旋的气液混合流体，作用极强的剪切力，即使在粘度较高的流体的情况下，仍可对其进行充分地搅拌。

二、如果使气液混合流体从气液导入孔，沿空腔部横截面的切线方向流入到容器的空腔部，则该气液混合流体沿容器的内壁在内核周围回旋，由此，气液剧烈地混合，同时，朝向沿空腔部的旋转对称轴的方向设置的节流孔侧移动。此时，由于液体与气体之间的比重的差的作用，对液体作用有离心力，对气体作用向心力，较大的气泡集中在内核表面。另一方面，微细气泡产生机构的内部的气液混合流体处于下述状态，其回旋的同时靠近节流孔，伴随该情况，回旋速度加快，并且压力上升，在节流孔附近，回旋速度和压力达到最大，推挤液体。

三、由于气液混合流体在内核周围急速的旋转，水的剪切力将集中在内核表面的宏观气泡切割成小气泡，且由于水的搅动气泡和气液混合流体的压力上升，气泡逐渐溶解在水中。

四、由于气液混合流体在内核周围急速的旋转，水的剪切力将集中在内核表面的宏观气泡切割成小气泡；当气液混合流体流经冲击部时，由于冲击部的横截面直径向流体行进方向扩大，流体的流速增大，集中在冲击部表面的气泡受到的剪切力增大，且气泡沿冲击部和流体的挤压气泡被粉碎迅速溶解在水中。