[發(fā)明專利]氣泡產(chǎn)生設備及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580080900.4
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN107708849B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 林科闖;黃苡叡
• 申請（專利權(quán)）人: 林科闖;黃苡叡
• 主分類號: B01F5/02
• 分類號: B01F5/02;B01F3/04;A61C17/022
• 代理公司: 北京泰吉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11355
• 代理人: 張雅軍;秦小耕

一種超微細氣泡產(chǎn)生設備在此被公開，其包括一層微細陣列多孔膜及一個用于在液體中產(chǎn)生多個實質(zhì)均一的超微細氣體氣泡的裝置。所述微細陣列多孔膜包括多個具有小于100μm且實質(zhì)上均一而具有小于20％的變化量的尺寸的孔洞。由所述超微細氣泡產(chǎn)生設備產(chǎn)生的所述超微細氣泡可以具有50nm至50000nm且小于20％變化量的實質(zhì)上均一分布的尺寸。所述超微細氣泡產(chǎn)生設備的應用也在此被公開，其包括一種肌膚清潔裝置及牙齒清潔裝置。所述清潔裝置皆包括這樣的超微細氣泡產(chǎn)生設備。

背景技術(shù)

空氣氣泡(air bubbles)或氣體氣泡(gas bubbles)能以數(shù)種方式在液體(例如水)中產(chǎn)生。舉例來說，沸水或空化(cavitation)可以產(chǎn)生大量空氣氣泡。在液體中控制氣體氣泡的產(chǎn)生或/及消失的技術(shù)已被廣泛地應用在不同領(lǐng)域中，例如污水處理(借由提供大量的氧氣并質(zhì)傳至廢水中)、工業(yè)清潔(借由在用來清潔污染物的清洗液中產(chǎn)生受控制的聲空化現(xiàn)象)、工業(yè)混合(借由破壞及均質(zhì)在液態(tài)溶液中的懸浮粒子),及生物醫(yī)學工程(例如，在沖擊波碎石術(shù)中破壞腎結(jié)石)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種超微細氣泡產(chǎn)生設備或系統(tǒng)，包含一層微細陣列多孔膜及其實際的應用。

利用發(fā)泡材料來產(chǎn)生氣體氣泡是可行的。現(xiàn)有的發(fā)泡材料可以具有0.5至8mm的孔洞尺寸，且可以具有14至3100/mm的比表面積。然而，這些發(fā)泡材料的孔洞尺寸具有大的變化量，舉例來說，大于100％。

在此公開的一些實施例包含高的表面積對體積比的微細陣列多孔材料。所述微細陣列多孔材料可以是微細陣列膜。所述微細陣列膜具有10μm至50000μm的厚度，且較佳地，為100μm至1000μm。所述微細陣列多孔材料可以具有大于100cm²的表面積，例如20cm×20cm。所述孔洞的尺寸可以是，舉例來說，小于約100μm，且較佳地，小于約25μm。相較于現(xiàn)有的發(fā)泡材料，于本文公開的微細陣列多孔材料中的所述孔洞的尺寸實質(zhì)上均一而具有小于約20％的變化量，且較佳地，小于約10％。在一些實施例中，所述微細陣列多孔材料可以包括多個晶界區(qū)域且所述晶界區(qū)域填充有固態(tài)物質(zhì)或膜，以增加所述微細陣列多孔材料的機械強度，其中，所述比表面積高于410/mm、尺寸變化量小于約10％，且所述晶界區(qū)域的尺寸為約5μm至15cm。在一些實施例中，所述微細陣列多孔材料可以具有少的晶界區(qū)域或不具有晶界區(qū)域。

一個用于產(chǎn)生微細氣體氣泡的設備在此被公開，更詳細地說，一個用于在液體中產(chǎn)生實質(zhì)均一的超微細氣體氣泡的設備在此被公開。所述設備可以包括一層具有高于約410/mm的比表面積的微細陣列多孔膜，且所述比表面積取決于不同的孔洞尺寸。所述微細陣列多孔膜包括多個孔洞，其中，所述多個孔洞具有小于約100μm的尺寸，且較佳地，小于約25μm。所述多個孔洞的尺寸實質(zhì)上均一而具有小于約20％的變化量，且較佳地，小于約10％。在一些實施例中，所述設備中的所述微細陣列多孔膜可以是由聚合物、陶瓷、金屬或復合材料所制成。舉例來說，所述設備中的所述微細陣列多孔膜可以是由SiO₂、TiO₂、Al₂O₃或ZnO所制成。

在此公開的所述超微細氣泡產(chǎn)生設備也包括一個用于在液體中產(chǎn)生超微細氣體氣泡的裝置。所述用于產(chǎn)生超微細氣體氣泡的裝置是被配置來推動包含在位于所述微細陣列多孔膜的一個第一側(cè)上的所述液體中的氣體氣泡穿透至所述微細陣列多孔膜的一個第二側(cè)，以在位于所述微細陣列多孔膜的第二側(cè)上的所述液體中產(chǎn)生超微細氣體氣泡。

在一些實施例中，所述用于產(chǎn)生超微細氣體氣泡的裝置包括一個高壓液體注入器。所述高壓液體注入器被配置來對所述液體施予壓力，以使所述液體從所述微細陣列多孔膜的所述第一側(cè)穿透至所述微細陣列多孔膜的第二側(cè)，而產(chǎn)生超微細氣體氣泡。在所述微細陣列多孔膜的第一側(cè)的液體可以包含大量的大氣體氣泡，且所述大氣體氣泡的尺寸大于50μm。在液體與氣體氣泡間的體積比例可以是，舉例來說，1:1至10000:1，且較佳地，20:1至500:1。