[發明專利]用于改善氣-液輸送的裝置

有效

• 申請號: 200980106099.0
• 申請日: 2009-02-23
• 公開（公告）號: CN101952018A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: D·伯恩斯;J·約;R·羅內托
• 申請（專利權）人: 藍星環境股份有限公司
• 主分類號: B01F3/04
• 分類號: B01F3/04;C02F1/78
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張蘭英;丁曉峰

關聯申請的交叉引用

本申請要求2008年2月21日提交的No.61/030,275的美國臨時申請的優先權，其內容援引包含于此。

發明領域

本發明涉及用于改善氣-液輸送的裝置。本發明特別合需的應用是將臭氧輸送入消費用水或地面水池以進行殺菌。

發明背景

減少化學水處理以保護和恢復環境的普遍要求如今處于科學分析的最前沿。對飲用水持續增長的需求在許多發達國家正迅速達到臨界水平。因此需要一種將氣體輸送入液體的改良裝置。

發明概述

根據本發明的一個方面，這里提供一種使氣體擴散入液體的裝置，該裝置包括：中空錐臺形狀的外殼，所述外殼具有從界定液體出口的小直徑液體出口端延伸至大直徑端的中軸線；輸送用液體入口，所述輸送用液體入口形成在所述外殼內以將液體送入所述中空外殼；螺旋切圓錐部件(“也稱麟角”)，所述螺旋切圓錐部件定位和固定在外殼的中空中央內，其軸線對齊于中空錐臺形狀的軸線，以使輸送入所述外殼的液體從入口流至出口時圍繞部件的外側形成渦流運動，所述外殼具有氣體入口，用以在氣體從入口移動至出口時將氣體輸送至外殼內的液體。

根據本發明的又一方面，裝置是具有形成圓錐內腔的外殼的錐臺分散式的裝置，其大端密封并在另一端削錐至排放孔。存在液體入口，該入口較佳地相切于密封端附近的內腔。在內腔的中央具有一種中空的、削錐的螺旋切圓錐形狀，該螺旋切圓錐形狀較佳地附連于密封端，該附連點軸向地對齊于排放孔以允許所含液體的連續渦流運動并充當氣體入口以開始形成氣體紊流。裝置的液體入口接受來自泵壓源的液體，所述泵壓源造成液體在內腔中旋轉。由于從泵流入，液體被漸進地壓向排放端。隨著內腔中的液體接近排放孔，由于內腔中的面積因削錐而減小，液體被加速。液體和氣體之間比重的變化導致液體上的渦流離心力和氣體的向心內部渦流。兩者間的渦流速度差異造成液體和氣體之間的碰撞和剪切。最終效果是在排放點，液體大量地載有微小的氣泡。

在本文描述的發明中，其一個目的是減少在市政工程或公共水道中使用和放置的氯和其它化學試劑的用量。

根據本發明的一個方面，該裝置不僅將環境友好的臭氧用作除菌氣體，還以確保與液體充分接觸而產生細小氣泡的方式將其注入。

裝置在錐臺內腔中央處包括附連于錐臺大直徑端的螺旋切或螺旋圓錐特征，用來使氣體注入和液體質量的渦流運動增至最大。

該裝置能產生足夠小的氣泡從而使其浮力趨勢被其上的水柱的重量所超載，這導致浸入液體的時間延長。這提供液體和氣體之間優于業內已知裝置的接觸時間。

附圖簡述

現在參照附圖對本發明的示例性實施例進行說明，在附圖中：

圖1是本發明的實施例的俯視圖；

圖2是圖1的實施例的仰視圖；

圖3是圖1的實施例的截面圖；

圖4是圖1的實施例的側視和仰視立體圖；

圖5a-5c分別為示例性麟角的立體圖、側視圖和俯視圖；

圖6a-6d分別為本發明一個替代實施例的立體圖、側視圖、仰視圖和另一側視圖；以及

圖7是示例性麟角的另一立體圖。

發明示例性實施例的詳述

在附圖所示裝置(1)的實施例中，裝置由塑料制成，該裝置類似于具有液體入口(10)和排放口(12)、氣體入口(14)和內部特征、螺旋切圓錐部件(也稱為麟角)(16)的圓錐體，該裝置促成最大壓力和速度梯度以確保氣體灌注的峰值效率。也可使用其它合適的材料進行構造。

該裝置制造成在正常操作下能浸沒到其所排出的液體內。

裝置主要形狀是錐臺，其最小端充當界定出口端口的排放端。由通過錐臺兩平行端的中心引出的直線界定轉軸。圖4示出錐臺大直徑、小直徑的較佳比值以及理想注入氣體的入口、出口尺寸比值。要理解這些比值在本文中認為是可變的。

排放孔可與入口管的尺寸相等或可以是另一尺寸。示例性實施例包括比入口直徑小25％的排放孔。

入口管可以是任何尺寸，但示例性實施例是錐臺的大端底部(17)直徑(18)的35％。在不同的入口和出口條件下單元會繼續發揮作用，但效率將打折扣。

在圖示的示例性實施例中，入口管3°以內地相切于錐臺表面(31)的內彎區部。入口管平行于錐臺的大直徑端。在示例性實施例中，入口管進入位于錐臺大端附近的裝置。

盡管入口管必需允許液體進入主內腔，但入口管較佳地不應當伸入主內腔。內腔中除麟角以外的任意物體都可能干擾均勻液體流動并可能降低單元的性能。