[發明專利]超聲波切割微納米氣泡發生裝置

在審

• 申請號: 201610408697.5
• 申請日: 2016-06-13
• 公開（公告）號: CN107486093A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 李正輝;劉季霖;牛風慧
• 申請（專利權）人: 臨萃（上海）實業有限公司
• 主分類號: B01F11/02
• 分類號: B01F11/02;B01F3/04
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所31216
• 代理人: 沈國良

技術領域

本發明涉及一種超聲波切割微納米氣泡發生裝置。

背景技術

微納米氣泡具有氣泡尺寸小、比表面積大、吸附效率高、在液體中停留時間長等特點。在液體中通入微納米氣泡可以有效分離液體中的固體雜質，快速提高液體中的氣體含量，殺死液體中的有害菌，降低固液界面摩擦系數，從而在環保、醫療、保健、生物科技、化工和艦船減阻等領域中應用比宏觀氣泡有更高效率，應用前景也更為廣闊。

在環保領域，相比于傳統的注入宏觀氣泡的氣浮方法，微納米氣泡水處理技術在水體中注入微納米氣泡，由于氣泡體積的減小，氣泡在水體中的滯留時間和表面積增大了數萬倍，極大提高了水體中懸浮物的分離效率；而且微納米氣泡的分散性好，對水體溶氧量的提升效果明顯，有利于水體中需氧菌的降解活動，這對于改善水質、抑制水體的富營養化尤為重要。在醫療和保健領域，研究表明在水或其他液體中通入氫氣、氧氣、氦氣等氣體達到一定濃度后，可以改變水或其他液體的氧化還原特性，被人體飲用吸收后，對大腦、肝臟、心臟、血管具有修復作用。但是在常壓下氫氣、氧氣、氦氣等氣體通常難溶于水或其他液體，液體中相關氣體含量較低，導致醫療或保健效果變差。微納米氣泡具有氣泡尺寸小、比表面積大、在液體中停留時間長等特點，通過把氫氣、氧氣、氦氣等氣體制成相應微納米氣泡分散在水或其他液體中，可大大提高相應氣體濃度，從而提高醫療或保健效果。在生物科技、化工和艦船減阻等領域也可以利用微納米氣泡的特點進行廣泛應用，得到相應的效果。

微納米氣泡技術的關鍵是如何控制所產生的微納米氣泡的尺寸大小，現有的微納米氣泡發生裝置一般由液體泵、氣體泵、壓力罐、微孔釋氣裝置等附屬機構組成，先通過氣體泵往液體中注入氣體，形成毫米級氣泡，然后把含有毫米級氣泡的液體輸送到液體泵，對液體和毫米級氣泡進行初步混合細化，繼而通過液體泵輸送到壓力罐增壓，使氣泡溶于液體中，最后增壓后的液體流過微孔釋氣裝置，在釋氣過程中形成微納米氣泡。采用該裝置生成微納米氣泡由于無法對產生氣泡尺寸進行準確控制，在醫療、化工等領域無法有效應用。并且在實際應用中，氣泡產量和效率不能有效控制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種超聲波切割微納米氣泡發生裝置，本裝置克服了傳統微納米氣泡發生方式的缺陷，使所產生的微納米氣泡的尺寸大小可以被準確控制，同時可以控制氣泡產量和產氣效率。

為解決上述技術問題，本發明超聲波切割微納米氣泡發生裝置包括氣液混合泵和儲液罐，所述氣液混合泵的液體輸入端通過管道連接所述儲液罐、氣體輸入端連接氣源，本裝置還包括超聲波換能器，所述超聲波換能器中部設有狹縫，所述狹縫的輸入端通過管道連接所述氣液混合泵的輸出端，所述狹縫的輸出端通過管道連接所述儲液罐。

進一步，所述超聲波換能器為兩個類型相同或相似的超聲波發生器組合，并且兩個超聲波發生器間隔布置形成所述狹縫，每個超聲波發生器產生頻率為20k～20M的超聲波信號。

進一步，所述超聲波換能器為多組并且并聯設置。

進一步，所述狹縫的截面形狀是圓形、橢圓形、方形或三角形，并且截面積為0.0001~100平方毫米。

進一步，所述狹縫垂直或傾斜于該狹縫輸入端的端面。

進一步，所述氣液混合泵是混合氣體和液體的離心泵、軸流泵、旋渦泵或隔膜泵。

由于本發明超聲波切割微納米氣泡發生裝置采用了上述技術方案，即本裝置包括氣液混合泵和儲液罐，氣液混合泵的液體輸入端通過管道連接儲液罐、氣體輸入端連接氣源，本裝置還包括超聲波換能器，超聲波換能器中部設有狹縫，狹縫的輸入端通過管道連接氣液混合泵的輸出端，狹縫的輸出端通過管道連接儲液罐。本裝置克服了傳統微納米氣泡發生方式的缺陷，使所產生的微納米氣泡的尺寸大小可以被準確控制，同時可以控制氣泡產量和產氣效率。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步的詳細說明：

圖1為本發明超聲波切割微納米氣泡發生裝置的結構示意圖；

圖2為本裝置中超聲波換能器的工作原理示意圖；

圖3為由本裝置發生的微納米氣泡顯微照片示意圖。

具體實施方式

實施例如圖1所示，本發明超聲波切割微納米氣泡發生裝置包括氣液混合泵2和儲液罐1，所述氣液混合泵2的液體輸入端通過管道4連接所述儲液罐1、氣體輸入端連接氣源21，本裝置還包括超聲波換能器3，所述超聲波換能器3中部設有狹縫31，所述狹縫31的輸入端通過管道5連接所述氣液混合泵2的輸出端，所述狹縫31的輸出端通過管道6連接所述儲液罐1。