[发明专利]一种微细及超微细气泡产生模块及其应用装置

说明书

本发明涉及一种微细及超微细气泡产生模块及其应用装置，是由上气液混合腔体部、模块腔体以及下微细气泡产生腔体部组成；上气液混合腔体部为锥形体，直径上大下小，上方配置出口溢流孔；下微细气泡产生腔体部亦为锥形体，直径上小下大，下方配置进口溢流孔；上气液混合腔体部与下微细气泡产生腔体部配置于模块腔体内，模块腔体具有进口、出口以及泄压口；上气液混合腔体部主要功能为使气液混合，下微细气泡产生腔体部主要功能为产生微细及极微细气泡，模块腔体功能为引导自出口溢流孔流出的液体至进口溢流孔以及增加气液互混作用时间。

技术领域

本发明涉及一种气泡产生技术领域，特别是一种微细及超微细气泡产生模块及其应用装置，尤其一种将气泡产生机制整合排列因而可产生高浓度及高稳定度的细气泡(数微米至数百微米)及极微细气泡(数十奈米数百奈米)，可以让气泡在水中更加细小的微细及超微细气泡产生模块及其微细及超微细气泡产生模块应用装置。

背景技术

气泡产生的机制大致有以下几种：搅拌法、加压溶解法、涡流、空腔效应以及文氏管。搅拌法可以人工或机械动力将水与气体快速搅动而产生大量气泡。大自然的实例为鲑鱼及鳟鱼回游的河流曲道弯折同时河道中石头及阻碍物极多，这些石头在水流动时自然形成固定式搅拌器将水与空气混合造成高含氧量的河流，适合鲑鱼及鳟鱼等需高水中含氧量而存活的鱼类，养鱼池中的水车亦是相同的功能。加压溶解法则为在高压下水中气体溶解度增加，一旦压力下降气体则释出产生大量气泡。大自然中常见到的白色浪花即是海浪互撞或撞击岩石或船体，增压及减压下产生大量白色泡沬，瀑布下水从高处流下撞击水池中的水而产生大量白色泡沬。涡流法利用角速度产生漩涡及空腔效应，因此可气液混合的液体产生大量气泡。涡流的产生可用类似螺桨类的叶片或类似螺丝的螺纹，日常观察到的现象如：船舶螺旋桨推进器产生的涡流及导致空腔效应，大量气泡产生，造成叶片损耗。文氏管则为液体从较大管径流过较小管径通道时流速增大，因而造成内压力下降，气泡也可从气液混合的液体中释出。

如美国专利US7997563，本专利的微米气泡产生装置使用叶片式涡流产生机制，此一涡流叶片装置与涡流破坏机制的文氏管装置在同轴上，在叶片装置的中心有一气体导入孔，气液混合经由叶片产生涡流。

如美国专利US7874546B2，本专利的奈米气泡产生装置使用螺旋状信道的涡流产生机制，涡流破坏机制则装置在气液混合槽的出口。

如美国公开发明案US2011/0168210A1，本发明的微米气泡产生装置使用多孔性材料的微米通道，该多孔性材料的孔径大约在10到1000奈米左右，高压氧气经这些微米通道注入液体中而产生细微气泡。

如美国专利US8939436B2，本专利的微米气泡产生装置主要为一气液混合室，液体以环状绕流方式导入混合室，此一绕壁而流的环状液体造成气液混合室中心部位的负压力，由此效应将气体引入并和液体混合产生细微气泡。

如日本专利3762206及台湾专利TWI162312，这些专利的微米气泡产生装置使用螺旋状信道的涡流产生机制，涡流破坏机制则为装置在气液混合室的壁上的杆状物，此一涡流产生装置与涡流破坏机制都装置在同一气液混合室内，气液在气液混合室前方以负压力方式引入气体到液体中。

本发明利用简单的异向双锥体结构，加上径向液流口设计整合搅拌法、加压溶解法、涡流、空腔效应以及文氏管等机制组合排列成一化繁为简，仿大自然、高效率的微细(fine bubble)及超微细气泡(ultrafine bubble)产生模块。

发明内容