本發明涉及微納米氣泡領域,特別是涉及一種微納米氣泡以及微納米乳液制備的氣泡發生器。
背景技術:
1、如今,隨著各國對環境保護、食品安全、醫療健康等問題的重視,以及人們對高品質生活的追求,微納米氣泡技術的應用市場不斷擴大,全球微納米氣泡發生器的市場需求持續增長。據相關報告顯示,2023?年全球微納米氣泡市場規模約?0.4?萬億元。其可以對食品、物品進行消毒、保鮮以及診斷等功能。
2、具體地,微納米氣泡發生器可以對微納米氣泡以及微納米乳液進行制備。納米氣泡具有諸多顯著特性。在清潔領域,微納米氣泡的表面帶有強烈的負電荷,這使得它們在液體中能夠保持高度的穩定性,并積極參與和影響各種物理、生物及化學相互作用過程。納米氣泡的尺寸極小,通常直徑小于?200?納米,比單個鹽粒還要小約?2500?倍。這種小尺寸加上中性浮力的特點吏其能夠在液體中長時間懸浮,而不會迅速上升至表面逸出氣體,從而確保了巨大的總氣泡表面積與液體充分接觸,實現了超高效的氣體傳輸。當納米氣泡受到特定刺激時,會發生不穩定崩潰現象,進而釋放出具有強氧化能力的羥基自由基。這些羥基自由基能夠有效地降解水中的污染物,為冷卻液的清潔和凈化提供了新的途徑。其具有高清潔性能。
3、在機械加工領域,它們能夠顯著提升冷卻效率,憑借高效的氣體傳輸能力,更迅速地吸收和帶走加工過程中產生的熱量。同時,納米氣泡的小尺寸使其能夠更有效地填充到微觀間隙中,進一步優化潤滑效果,減少摩擦和磨損。此外,納米氣泡釋放的羥基自由基還可能對金屬表面起到清潔和防銹的作用,增強了冷卻液的防銹抗腐蝕性能。
4、現有技術中,微納米氣泡發生器通常采用旋回液流式產生,但是其通常內部清潔困難、拆裝維護困難、較難控制微納米氣泡的流出速度且氣體和液體的混合不均勻容易導致微納米氣泡的產生精度以及效果。
技術實現思路
1、(一)要解決的技術問題
2、本發明所要解決的問題是提供一種微納米氣泡以及微納米乳液制備的氣泡發生器,以克服現有技術中微納米氣泡發生器的生成效果不足、清潔較困難、拆裝維護困難以及較難控制微納米氣泡或微納米乳液的流出速度的缺陷。
3、(二)技術方案
4、為解決所述技術問題,本發明的第一方面提供一種微納米氣泡以及微納米乳液制備的氣泡發生器,其特征在于,包括:
5、外殼,所述外殼包括第一殼體以及第二殼體,所述第一殼體與所述第二殼體連接,所述第一殼體上開設有進氣道以及進液道,所述第一殼體中分割有進液腔以及混合腔,所述進液腔與所述進液道連通,所述進氣道與所述混合腔連通,所述進液腔與所述混合腔之間具有多個連接孔;
6、所述第二殼體的內部具有第一通孔,所述第一通孔的一端與所述混合腔抵接,所述第一通孔的內壁設置有多個以所述第二殼體的軸心為圓心圓周整列分布的切割塊;
7、螺旋引導塊,所述螺旋引導塊設置于所述第一通孔的內部,所述螺旋引導塊的一端呈錐形,所述螺旋引導塊的另一端呈梯形,當氣液流通過螺旋引導塊時,所述切割塊對氣液流中的氣泡進行切割;
8、反沖機構,所述反沖機構包括反沖殼體、反沖通道以及加壓泵,所述反沖殼體與所述第二殼體連接,所述加壓泵與所述反沖殼體連接,所述反沖通道設置于所述第二殼體內,所述反沖通道貫穿所述第二殼體,所述反沖通道與所述加壓泵連接;
9、單向限流機構,所述單向限流機構包括鋼球、限流槽以及限位網,所述限流槽開設于所述反沖通道內,所述限流槽呈梯形,所述鋼球設置于所述限流槽中,所述限位網與所述限流槽連接。
10、如前所述的微納米氣泡發生器,可選的,所述第二殼體中設置有第一槽口,所述第一槽口中設置有旋轉機構、電機、第一傳動軸以及主動齒輪,所述電機的輸出端與所述第一傳動軸連接,所述第一傳動軸與所述主動齒輪連接,所述主動齒輪與所述旋轉機構連接。
11、如前所述的微納米氣泡發生器,可選的,所述旋轉機構包括旋轉塊,所述旋轉塊與所述第一槽口旋轉配合,所述旋轉塊的外壁上具有齒槽,所述主動齒輪與所述齒槽嚙合,所述電機驅動所述旋轉塊旋轉。
12、如前所述的微納米氣泡發生器,可選的,所述旋轉機構包括支架桿、第二傳動桿以及三片扇葉,所述支架桿與所述旋轉塊連接,所述支架桿與所述第二傳動桿連接,三片所述扇葉圍繞所述第二傳動桿的軸心圓周整列分布,所述電機驅動所述扇葉旋轉。
13、如前所述的微納米氣泡發生器,可選的,所述第一殼體的底端具有內螺紋,所述第二殼體的頂端具有外螺紋,所述第一殼體與所述第二殼體螺紋連接。
14、如前所述的微納米氣泡發生器,可選的,多個所述連接孔圍繞所述第一殼體的圓心呈圓周整列分布。
15、如前所述的微納米氣泡發生器,可選的,所述混合腔內開設有第一緩沖槽以及兩個第二緩沖槽,所述第一緩沖槽與所述第二緩沖槽的分布方向相反,液體以及氣體在所述第一緩沖槽混合,流經至所述第二緩沖槽進行二次混合。
16、如前所述的微納米氣泡發生器,可選的,所述鋼球的直徑大于所述反沖通道的直徑,所述鋼球的直徑小于所述限流槽的最大直徑。
17、如前所述的微納米氣泡發生器,可選的,所述反沖機構具有六個,六個反沖機構以第二殼體的軸心為圓心圓周陣列分布,所述第一殼體、第二殼體、螺旋引導塊、進氣道以及混合腔同軸心。
18、如前所述的微納米氣泡發生器,可選的,當氣泡發生器工作時,內部瞬時高溫>5000k,壓力>1000bar。
19、(三)有益效果
20、本發明提供的一種微納米氣泡以及微納米乳液制備的氣泡發生器,其有益效果如下:
21、本發明通過反沖機構對裝置進行清潔。具體地,當微納米氣泡發生器需要清潔時,水流流入加壓泵中,加壓泵將高壓水流輸入至反沖通道中,反沖通道中設置有單向限流機構,單向限流機構中鋼球的直徑大于反沖通道的直徑,其用于阻擋微納米氣泡發生器在工作時產生的氣液流反流至反沖通道中。此設計保障了本發明的便捷化清潔,并避免了工作狀態對清潔裝置造成干擾。
22、本發明通過在第一殼體中設置有進液腔以及混合腔,進液腔用于進液,進液腔中具有圓周陣列分布的連接孔,水流經過連接孔的加壓,聚合進入混合腔中,混合腔與進氣道連通,氣體以及液體在第一緩沖槽中緩沖聚合,并在兩個第二緩沖槽中進一步聚合,有效提高了氣體以及液體的混合度,從而保障下一步工作中微納米氣泡產生的效果。
23、本發明通過在第二殼體中設置有旋轉機構,電機驅動主動齒輪旋轉,主動齒輪帶動旋轉塊旋轉,旋轉塊開動扇葉旋轉,當本領域實驗人員需要本發明輸出微納米氣泡較快時,可以驅動電機高速旋轉。當本領域實驗人員需要輸出微納米氣泡較慢時,可以驅動電機低速旋轉。旋轉機構用于對本發明的微納米氣泡的輸出效率進行調節。
24、本發明通過在第二殼體中設置螺旋引導塊,并在第二殼體的內壁設置有切割快,氣液流在螺旋引導塊的作用下發生旋轉,并在切割塊的作用下將氣液流中的大氣泡切割為微納米氣泡輸出,此設計通過切割的方式對微納米氣泡進行生成。