一種用于將氣體混入液體的裝置，包括：中空截頭錐形殼體，該殼體具有從限定流體出口開口的小直徑流體出口端延伸至大直徑端的中心軸線；鄰近于大直徑端定位的液體進口端口形成在所述殼體上，該液體進口端口允許加壓流體輸入所述中空殼體；以及螺旋地切割的圓錐形構件定位并固定在所述殼體的中空中央，其軸線與所述中空截頭錐形殼體的軸線對準，使得被輸送進入殼體的流體在從進口端口流向出口開口時繞圓錐形構件的外側作渦流運動。殼體有氣體進口，該氣體進口用于在流體從進口向流體流出開口運動時將氣體在鄰近流體出口開口的位置輸入截頭錐形殼體內的流體。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于將氣體混入流動液體的管線內裝置。在這種裝置的各種應用 中，其提供一種能夠有效地使氧溶解于水中以及產生水懸浮液中的空氣泡的裝置。
技術介紹
隨著公眾越來越廣泛地認識到富氧水的好處，對把富氧空氣完全地混入水中的總 需求正在不斷擴大。由于這種混合物包括許許多多在水中的只有用顯微鏡才能觀察到的氣 泡，所以其典型的好處之一是它能夠把真正富氧的氣體輸送到通常浸沒在水下的地方。下列專利文件中描述了各種用于把氣體混入液體的傳統方法· 1973年的US-3775314“用于把氣體混入水的方法和裝置(Method and apparatus for mixing gas with water)”· 1981年的US-4271099 “用于把氣體完全混入液體的裝置(Apparatus For Thorough Mixture of a Liquid with a Gas)”· 1989年的US-4838434 “空氣噴射的水力旋流裝置和用于從微粒懸浮液分離 出微粒的方法(Air Sparged Hydrocyclone Apparatus and Methods for Separating Particles From a Particulate Suspension)，，· US-5049320 “氣體溶解系統和方法(Gas Dissolving System and Method) ”·υ5-6103128“用于把氣體混合于液體的方法和裝置(Method and Apparatus for Mixing Gas with Liquid)”現在需要有比上述已有技術的裝置有所改進的用于將氣體混入流動液體的方法 和裝置。
技術實現思路
根據本專利技術的一個方面，提供一種用于將氣體完全地混入液體的管線內裝置。這 種裝置包括兩個部件。第一個部件是中空截頭錐形殼體，該殼體具有從限定流體出口開口 的小直徑流體出口端延伸至大直徑端的中心軸線；定位成鄰近大直徑端的液體進口端口形 成在所述殼體上，該液體進口允許加壓液體輸入所述中空殼體；以及螺旋地切割的圓錐形 構件定位并固定在所述殼體的中空中央，其軸線與中空截頭錐形殼體的軸線對準，使得被 輸送進入殼體的流體在從進口端口流向流出開口時繞圓錐形構件的外側作渦流運動，所述 殼體具有氣體進口，該氣體進口用于在液體從進口向流體流出開口運動過程中將氣體在鄰 近流體流出開口的位置輸入中空截頭錐形殼體內的流體。注入了氣體的流體流過截頭錐 形殼體并通過在小直徑端的所述流體出口而進入第二部件的內部空間，第二部件是容納外 殼。在一個示例性實施例中，這個容納外殼完全包容著第一部件，而在另一示例性實施例 中，容納外殼僅收集從第一部件的出口開口流出的流體。從中空截頭錐體出口流進容納外 殼的流體聚積在容納外殼里并通過形成在容納外殼上的排出端口流出。這種裝置在以下意 義上是管線內裝置在進入的加壓流體的驅動下，加壓流體從液體進口進入并在流過中空截頭錐體，在該處被注入氣體，而后穿過其出口流出而進入容納腔室，然后再從容納腔室出 口流出。按照本專利技術的另一方面，第一部件是擴散型的截頭錐，其具有形成截頭錐形腔室 的殼體，腔室的大端被密封，而在另一端漸縮成排出口。鄰近于密封端設有相切于腔室的流 體進口。在該腔室的中央設有螺旋地切割的中空錐形構件(“獨角獸角錐”)，其錐底固定 于密封端，而“錐形獨角獸角錐”的錐尖對準排出口孔，這有助于使所包含的流體作連續的 渦流運動，并用作氣體進口端口以開始形成氣體渦流。這個第一部件的流體進口接納來自 泵送源的加壓流體而使流體在腔室內旋轉。由于泵連續不斷地輸送來流，流體被逐漸推向 第一部件的排出開口，并且由于腔室的橫斷面的逐漸減小，流體越接近排出口越被加速。液 體和氣體之間的密度差使密度較大的渦流液體被推向外圓周，而密度較小的氣體形成處在 頂峰的小氣旋。氣液兩相之間的速度差引起液體和氣體之間的剪切。最終的結果是，在第 一部件的排出口處形成完全混合的懸浮液，其中充滿大量小氣泡。本專利技術的裝置優于其它氣體溶解裝置的諸多優點之一是能夠產生極端細微的氣 泡，這可使液體充氣和其它類型的氣體溶解的許多優點最大化。本專利技術的裝置提供一種可將諸如氧的氣體有效地溶解于諸如水的液體之中并在 水懸浮液中形成空氣泡的措施。本專利技術的裝置特別適用于水中栽培產業，因為將氧輸送到植物的根部對植物的茁 壯生長和生長速率是至關重要的。對于魚類和需要氧來生存和繁衍的植物之類的水棲生 物，富氧水也是很重要的。用這種裝置向養魚池或水族箱供給注入了氧的水可提高一定容 積的水族箱里耗氧生命體的養殖密度。這種裝置的另一種應用是用于洗衣房和紡織品清 洗，清洗可獲益于富氧水和細小的空氣泡。氧有助于肥皂更好地清洗，而氣泡可使肥皂產生 更多的泡沫而更深地滲進織物纖維，甚至可漂洗得更干凈，這允許洗衣機降低肥皂和水需 要量。附圖說明下面參照附圖舉例說明本專利技術的各示例實施例，各附圖中圖1是示出裝置的一個示例性實施例的垂向剖視圖，該實施例有一個容納外殼， 其包容著中空截頭圓錐形部件；圖2是圖1的示例性實施例的流動通道的水平剖視圖；圖3是本專利技術的裝置的一個替換實施例的立體圖，該實施例具有收集室；以及圖4是圖3的實施例的垂向剖視圖，圖示出這種裝置的這一實施例的基本形狀和 流動通道。具體實施例方式在所示的本專利技術的各實施例中，這種裝置(8)是用塑料制成，其形狀像圓筒體， 它有限定的流體進口(10)、中空截頭圓錐體的排出開口(12)、容納外殼排出開口、氣體進 口(14)、限定內部截頭圓錐形腔室的截頭錐體(20)、以及在截頭錐形腔室內的獨角獸角錐 (16)，該獨角獸角錐有助于使壓力和速度梯度達到最大而能確保氣體注入效率為最高。也 可用其它適當的材料來制造。這種裝置的各實施例制造成，在正常的使用中，連接在管線上，通過進口(10)供 入加壓液體并通過排出口(11)將流體排出至通向管路、管線或柔性軟管的固定連接處。這種裝置的第一部件是截頭錐體(20)，它的最小端0 具有排出開口(12)，該 排出開口(12)定位成通向容納外殼04)。旋轉軸線由穿過截頭錐體兩個平行端中心的線 (線A-A)所定義。圖示的這一實施例表示出對于理想的氣體注入為優選的截頭錐體大端直 徑、小端直徑、進口和出口尺寸之比。截頭錐體的排出口在尺寸上可以與進口管子(10)相等或者可以是其它的尺寸。 在一個示例性實施例中，截頭錐體的排出口(1 的直徑比進口管子(10)的直徑小25%。進口管子(10)可以是任何尺寸的，但在一個示例性實施例中，是截頭錐體的大端 直徑06)的35%。本專利技術的裝置在不同的進口和出口尺寸之比下仍能發揮功能，但如果進 出口尺寸之比變動太大，裝置的效率將有所變化甚至可能受損。容納外殼上限定的排出口和排出管(11)可以是任何尺寸的，但在示例性實施例 中，為了便于安裝，典型地，讓其與進口管子(10)尺寸相等。在本專利技術的一個實施例中，進口管子(10)以相切于或近乎相切于截頭錐體的內 部曲率進入中空截頭圓錐體00)的內部腔室。進口管子(10)定位成在或鄰近于截頭錐體 的大直徑端06)處。如果進口管子不是相切于截頭錐體的內部曲率或不是鄰近其大直徑 端，這種裝置仍能發揮功能，但其效率將會降低本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于將氣體混入液體的裝置，包括：中空截頭錐形殼體，所述殼體具有從限定流體出口開口的小直徑流體出口端延伸至大直徑端的中心軸線；鄰近所述大直徑端定位的液體入口端口形成在所述殼體上，所述液體入口端口允許加壓液體輸送進入所述中空殼體；以及螺旋地切割的圓錐形構件定位并固定在所述殼體的中空中央內，所述圓錐形構件的軸線與所述中空截頭錐形殼體的軸線對準，使得輸送進入所述殼體的流體在從進口端口流向出口開口時繞所述圓錐形構件的外側作渦流運動，所述殼體具有氣體進口，所述氣體進口用于在流體從進口向流體出口開口運動時將氣體在鄰近所述流體出口開口的的位置輸入所述截頭錐形殼體內的所述流體。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：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，
類型：發明
國別省市：CA
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