專利名稱：微細氣泡發(fā)生裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種為水凈化槽、浴槽、水產養(yǎng)殖池、污水處理廠等水體中，或者氣液 反應槽的液體中提供微細且大量的微細氣泡裝置。
背景技術：
近年來,在水中輸入和增加微細氣泡,可以作為水的凈化手段,水凈化的輔助手 段，增加水體溶氧量的手段，或者增加氣液反應槽的反應速度、提高反應效率的手段；在人 或寵物的浴槽中采用增加微細氣泡的手段，可以獲得按摩效果、溫熱效果、清洗效果、水質 凈化效果。
目前，微細氣泡發(fā)生裝置的研究、開發(fā)和商品化正在流行。但是，大量的微細氣泡 發(fā)生裝置，需要供給較高的水壓，從而增加供水水泵的能源消耗；而且，從目前既存的微細 氣泡發(fā)生裝置所獲得有效微細氣泡，存在著單位液體中所含氣泡量少的缺點。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的上述缺陷，而提供一種能耗低且所產生的微細氣 泡在單位液體中所含氣泡量大的微細氣泡發(fā)生裝置。
本發(fā)明的另一個目的是除了達到上述目的外，該裝置還可以調節(jié)所產生的微細氣 泡之直徑大小和數(shù)量多少，以適應不同的應用場合。
為了實現(xiàn)上述的第一個目的，可以采用以下的技術方案本方案的微細氣泡發(fā)生 裝置包括芯管和外套管；
其中該芯管包括位于同一軸心線上的下列各管段
一水吸入管段，該水吸入管段包括從進水方向至出水方向依次排列且相互連接 的一大圓柱形管筒、一喇叭形管筒和一小圓柱形管筒；
至少一個微氣泡發(fā)生管段I，該微氣泡發(fā)生管段I包括一直徑比上述水吸入管段 中的小圓柱形管筒直徑大的圓柱形管筒，還包括至少一個氣體導入孔，該氣體導入孔從微 氣泡發(fā)生管段I的外壁垂直貫穿至管筒內，且位于微氣泡發(fā)生管段I與水吸入管段的連接 處；另外還包括至少一個切削溝槽，該切削溝槽從氣體導入孔內端的孔壁向出水方向延伸 至適當?shù)木嚯x；
一微細氣泡噴射管段，該微細氣泡噴射管段包括兩段，一段為位于水流入方向端 的微氣泡發(fā)生管段II，該微氣泡發(fā)生管段II包括一圓柱形管筒，該圓柱形管筒的直徑大于 微氣泡發(fā)生管段I的圓柱形管筒的直徑；另一段為與該微氣泡發(fā)生管段II連接并位于水流 出方向端的喇叭形噴射管筒，該喇叭形噴射管的管筒大端朝水排出的方向；在微氣泡發(fā)生 管段II與微氣泡發(fā)生管段I的連接處也設有至少一個氣體導入孔和至少一個切削溝槽；并 且，
該微細氣泡噴射管段的外壁上還設置有一段帶有陽螺紋的凸臺；
其中該外套管的外圓之進水端設置有一段與進水管路聯(lián)接的陽螺紋；該外套管的管孔包括位于同一軸心線上、從進水端向出水端依次排列且直徑逐個增大、相互連接的三 個圓柱形管孔，在最大的一個圓柱形管孔之出水端還制有一段陰螺紋孔，其中中間的一個 圓柱形孔的直徑與上述芯管中的水吸入管段之外徑相配合；上述的陰螺紋孔與芯管中的微 細氣泡噴射管段之凸臺的陽螺紋相配合；其中最大的一個圓柱形管孔的孔壁上還設有一個 透氣孔；
前述的芯管裝配在外套管內，芯管中的微細氣泡噴射管段之凸臺上的陽螺紋擰在 外套管出水端的陰螺紋孔中并使芯管的左端面頂緊在外套管之中間一個圓柱形管孔的進 水端的端面上。
為了實現(xiàn)上述的第二個目的，可以采用以下的技術方案本方案的微細氣泡發(fā)生 裝置是在上述技術方案的基礎上做如下的改進前述的外套管上的透氣孔為一個可與閥接 管連接的螺紋孔；另外還有，
一氣體調節(jié)閥和一閥接管，該閥接管裝配在前述的螺紋孔中，氣體調節(jié)閥接在閥 接管的中間，外套管與芯管之間形成一段圓環(huán)狀的密閉氣室。
進一步地，所述的水吸入管段、微氣泡發(fā)生管段I和微細氣泡噴射管段相互連接在一起。
更進一步地，所述的微氣泡發(fā)生管段I為2-3個；所述的氣體導入孔和切削溝槽是 沿圓周均布的、相同數(shù)量的多個；所述的切削溝槽是平槽或波浪形槽或螺紋槽。
本發(fā)明的裝置安裝在水泵的出口端，當帶壓力的水流通過芯管的水吸入管段時， 由于從大圓柱形管筒到喇叭形管筒和小圓柱形管筒的過水截面縮小，根據(jù)伯努利定律，加 壓水流，在水流中心的切線相反方向的水流圓周邊緣部會產生負壓；該負壓使氣體從外套 管管壁上的透氣孔吸入，通過微氣泡發(fā)生管段I中的氣體導入孔進入水流而形成氣泡；并 且由于從水吸入管段到微氣泡發(fā)生管段的流水通過截面的段落差，使水流在圓周的切線方 向產生旋回流，該旋回流與導入氣體混合，形成氣液混合物，氣液混合物再經過切削溝槽的 摩擦和剪斷，被粉碎成微氣泡氣液混合物；然后再經過微氣泡噴射管段中的微氣泡發(fā)生管 段II的作用，使氣泡數(shù)量進一步增加，氣泡的直徑進一步縮??；然后流入喇叭形噴射管筒， 因為其大端朝出口方向，根據(jù)文丘里管的工作原理，可將氣泡微細化到非常微小的程度，甚 至達到納米級的微細氣泡。
如果在外套管孔壁上的透氣孔中接入閥接管和氣體調節(jié)閥，則可以用該氣體調節(jié) 閥控制導入水流中的氣體量，從而控制產生微細氣泡的數(shù)量和氣泡的大小。
本發(fā)明的有益效果是
1、能耗低且所產生的微細氣泡多，即在不增加水泵功率和水流壓力的條件下，可 以產生更多數(shù)量的微細氣泡，微細氣泡可達到微米納米級；
2、在裝入氣體調節(jié)閥的情況下，本微細氣泡發(fā)生器內高速水流與導入氣體之間的 比例可以進行調整，以適應不同水質處理的需要。例如。帶粘性水質的污水中，可以導入較 多的氣體，相反對于污染不嚴重的河流湖泊的水質導入氣體的量可以相應減少。因此，根據(jù) 水質需要調整水量與氣體的含量比例。比如對于30m/sec以上的高速流水，導入的氣體量 比例可以設定在100 20以上；
3、本發(fā)明的裝置結構簡單，加工和裝配工藝性佳，使用操作簡單方便；
4、本發(fā)明裝置所導入氣體，不限于空氣，氧氣、氫氣、臭氧、二氧化碳等其它氣體都可以按照需要的目的導入。
為了使本發(fā)明便于理解和更加清晰，下面通過附圖和實施例對其作進一步說明。


圖1是本發(fā)明的一個實施例之整體結構剖面示意圖。
圖2是圖1中的外套管的結構剖面示意圖。
圖3是圖1中的芯管的結構剖面示意圖。
圖4是圖1的AOOA剖面示意圖。
圖5a是圖3中的B部結構放大示意圖之一；圖5b是圖3中的B部結構放大示意 圖之二 ；圖5c是圖3中的B部結構放大示意圖之三。
具體實施方式
實施例1，參看上列附圖。本發(fā)明實施例的微細氣泡發(fā)生裝置包括芯管2和外套管 I，設定水流方向為從左邊的方向流入，從右邊流出；
其中該芯管2 (參看圖3)包括位于同一軸心線上的下列各管段
一水吸入管段21，該水吸入管段21包括從進水方向至出水方向依次排列且相互 連接的一大圓柱形管筒211、一喇叭形管筒212和一小圓柱形管筒213 ；
至少一個微氣泡發(fā)生管段122，該微氣泡發(fā)生管段122包括一直徑比上述水吸入 管段中的小圓柱形管筒213直徑大的圓柱形管筒223，還包括至少一個氣體導入孔221，該 氣體導入孔221從微氣泡發(fā)生管段122的外壁垂直貫穿至管筒內，且位于微氣泡發(fā)生管段 122與水吸入管段21的連接處。由于水吸入管段21和微氣泡發(fā)生管段122是分開的兩段， 此時氣體導入孔221可以在微氣泡發(fā)生管段122的進水端端面制作出矩形或三角形或其它 形狀的槽，來實現(xiàn)氣體導入孔221的作用；另外還包括至少一個切削溝槽222，該切削溝槽 222從氣體導入孔221內端的孔壁向出水方向延伸至適當?shù)木嚯x；
一微細氣泡噴射管段23，該微細氣泡噴射管段23包括兩段，一段為位于水流入方 向端的微氣泡發(fā)生管段11231，該微氣泡發(fā)生管段II231包括一圓柱形管筒2313，該圓柱形 管筒2313的直徑大于微氣泡發(fā)生管段I的圓柱形管筒223的直徑；另一段為與該微氣泡發(fā) 生管段II231連接并位于水流出方向端的喇叭形噴射管筒233，該喇叭形噴射管的管筒233 大端朝水排出的方向；在微氣泡發(fā)生管段II231與微氣泡發(fā)生管段122的連接處也設有至 少一個氣體導入孔2311和至少一個切削溝槽2312 ;由于微氣泡發(fā)生管段II231和微氣泡 發(fā)生管段122是分開的兩段，此時氣體導入孔2311可以在微氣泡發(fā)生管段II231的進水端 端面制作出矩形或三角形或其它形狀的槽，來實現(xiàn)氣體導入孔2311的作用；并且，
該微細氣泡噴射管段23的外壁上還設置有一段帶有陽螺紋的凸臺232 ;
其中該外套管I的外圓之進水端設置有一段與進水管路聯(lián)接的陽螺紋11 ;該外套 管I的管孔包括位于同一軸心線上、從進水端向出水端依次排列且直徑逐個增大、相互連 接的三個圓柱形管孔17、15和14，在最大的一個圓柱形管孔14之出水端還制有一段陰螺 紋孔13，其中中間的一個圓柱形孔15的直徑與上述芯管2中的水吸入管段21之外徑相配 合；上述的陰螺紋孔13與芯管2中的微細氣泡噴射管段之凸臺的陽螺紋232相配合；其中 最大的一個圓柱形管孔14的孔壁上還設有一個透氣孔18 ；
前述的芯管2裝配在外套管I內，芯管2中的微細氣泡噴射管段之凸臺上的陽螺紋232擰在外套管I出水端的陰螺紋孔13中并使芯管2的左端面頂緊在外套管I之中間一個圓柱形管孔15的進水端的端面16上。
另外，所述的水吸入管段21、微氣泡發(fā)生管段122和微細氣泡噴射管段23也可以設計為相互連接在一起而形成一個整體的芯管。此時上述的氣體導入孔221和氣體導入孔 2311則可以直接在芯管2的壁上鉆孔即可。
實施例2，再參看圖1。本實施例是優(yōu)選的實施例。它與實施例1的區(qū)別僅在于外套管I上的透氣孔18為一個可與閥接管5連接的螺紋孔；另外還有，
一氣體調節(jié)閥4和一閥接管5，該閥接管5裝配在前述的螺紋孔18中，氣體調節(jié)閥 4接在閥接管5的中間，外套管I與芯管2之間形成一段圓環(huán)狀的密閉氣室6。
上述兩個實施例中的微氣泡發(fā)生管段I 22優(yōu)選為2-3個；上述的氣體導入孔 221,2311和切削溝槽222、2312是沿圓周均布的、相同數(shù)量的多個，如圖4所示氣體導入孔為6個，切削溝槽為8個。
上述兩個實施例中的切削溝槽222和2312可以是圖5a所示的平槽或圖5b所示的波浪形槽或圖5c所示的螺紋槽。
上述兩個實施例中的微氣泡發(fā)生管段122的管孔223的直徑c與水吸入段21中的小圓柱形管筒213之直徑b之比優(yōu)選設計為大于或等于1. 05 ;微氣泡發(fā)生管段II231的圓柱形管筒2313的直徑d與微氣泡發(fā)生管段122的圓柱形管筒223的直徑c之比優(yōu)選設計為大于或等于1. 20;微細氣泡噴射管段中的喇叭形噴射管的管筒之錐角Θ優(yōu)選在6° -12° 之間。
上述的氣體導入孔的直徑，切削溝槽的深度、寬度和長度應當根據(jù)水的流量和流速來設計，而流速在30米/秒以上為適宜。
以上僅為本發(fā)明之較佳實施例，但其并不限制本發(fā)明的實施范圍，即不偏離本發(fā)明的權利要求所作之等同變化與修飾，仍應屬于本發(fā)明之保護 范圍。
權利要求
1.一種微細氣泡發(fā)生裝置，其特征是包括芯管和外套管；其中該芯管包括位于同一軸心線上的下列各管段一水吸入管段，該水吸入管段包括從進水方向至出水方向依次排列且相互連接的一大圓柱形管筒、一喇叭形管筒和一小圓柱形管筒；至少一個微氣泡發(fā)生管段I，該微氣泡發(fā)生管段I包括一直徑比上述水吸入管段中的小圓柱形管筒直徑大的圓柱形管筒，還包括至少一個氣體導入孔，該氣體導入孔從微氣泡發(fā)生管段I的外壁垂直貫穿至管筒內，且位于微氣泡發(fā)生管段I與水吸入管段的連接處；另外還包括至少一個切削溝槽，該切削溝槽從氣體導入孔內端的孔壁向出水方向延伸至適當?shù)木嚯x；一微細氣泡噴射管段，該微細氣泡噴射管段包括兩段，一段為位于水流入方向端的微氣泡發(fā)生管段II，該微氣泡發(fā)生管段II包括一圓柱形管筒，該圓柱形管筒的直徑大于微氣泡發(fā)生管段I的圓柱形管筒的直徑；另一段為與該微氣泡發(fā)生管段II連接并位于水流出方向端的喇叭形噴射管筒，該喇叭形噴射管的管筒大端朝水排出的方向；在微氣泡發(fā)生管段 II與微氣泡發(fā)生管段I的連接處也設有至少一個氣體導入孔和至少一個切削溝槽；并且，該微細氣泡噴射管段的外壁上還設置有一段帶有陽螺紋的凸臺；其中該外套管的外圓之進水端設置有一段與進水管路聯(lián)接的陽螺紋；該外套管的管孔包括位于同一軸心線上、從進水端向出水端依次排列且直徑逐個增大、相互連接的三個圓柱形管孔，在最大的一個圓柱形管孔之出水端還制有一段陰螺紋孔，其中中間的一個圓柱形孔的直徑與上述芯管中的水吸入管段之外徑相配合；上述的陰螺紋孔與芯管中的微細氣泡噴射管段之凸臺的陽螺紋相配合；其中最大的一個圓柱形管孔的孔壁上還設有一個透氣孔；前述的芯管裝配在外套管內，芯管中的微細氣泡噴射管段之凸臺上的陽螺紋擰在外套管出水端的陰螺紋孔中并使芯管的左端面頂緊在外套管之中間一個圓柱形管孔的進水端的端面上。
2.根據(jù)權利要求1所述的微細氣泡發(fā)生裝置，其特征是所述的水吸入管段、微氣泡發(fā)生管段I和微細氣泡噴射管段相互連接在一起。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的微細氣泡發(fā)生裝置，其特征是所述的外套管上的透氣孔為一個可與閥接管連接的螺紋孔；另外還有，一氣體調節(jié)閥和一閥接管，該閥接管裝配在前述的螺紋孔中，氣體調節(jié)閥接在閥接管的中間，外套管與芯管之間形成一段圓環(huán)狀的密閉氣室。
4.根據(jù)權利要求3所述的微細氣泡發(fā)生裝置，其特征是所述的微氣泡發(fā)生管段I為 2-3 個。
5.根據(jù)權利要求4所述的微細氣泡發(fā)生裝置，其特征是所述的氣體導入孔和切削溝槽是沿圓周均布的、相同數(shù)量的多個。
6.根據(jù)權利要求5所述的微細氣泡發(fā)生裝置，其特征是所述的切削溝槽是平槽或波浪形槽或螺紋槽。
7.根據(jù)權利要求6所述的微細氣泡發(fā)生裝置，其特征是所述的微氣泡發(fā)生管段I的管筒直徑與水吸入管段中的小圓柱形管筒之直徑之比設計為大于或等于1.05 ;微氣泡發(fā)生管段II的管筒直徑與微氣泡發(fā)生管段I的管筒直徑之比設計為大于或等于1. 20。
8.根據(jù)權利要求7所述的微細氣泡發(fā)生裝置，其特征是所述的喇叭形噴射管的管筒的錐角在6° -12°之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微細氣泡發(fā)生裝置，旨在解決現(xiàn)有裝置能耗高且所產生的微細氣泡少的缺陷。它包括外套管和裝在其內的芯管，芯管包括水吸入管段、至少一個微氣泡發(fā)生管段I和一微細氣泡噴射管段，微細氣泡噴射管段包括一水進入端的微氣泡發(fā)生管段II和與其連接在一起的、位于出水端側的一個喇叭形噴射管。微氣泡發(fā)生管段I和II中分別包括至少一個氣體導入孔和至少一個切削溝槽。它用于凈化槽、浴槽、水產養(yǎng)殖池、污水處理廠等水體中，或者氣液反應槽的液體中提供微細且大量的微細氣泡。
文檔編號A01K63/04GK103041723SQ201110315288
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權日2011年10月17日
發(fā)明者葉偉才, 宇家直樹 申請人:曾永芳