微纳米气泡水发生装置和热水器的制作方法

1.本实用新型涉及微纳米气泡发生技术领域，特别涉及一种热水器用微纳米气泡水发生装置和热水器。


背景技术：

2.微纳米气泡是指直径为0.1-50微米的气泡，这种气泡具有和普通气泡不同的理化特性。微纳米气泡尺寸非常小，它的表面张力非常低使得 o2分子与水分子更容易结合。由于微纳米气泡直径很小，可以很容易渗透进入毛孔，带走毛孔内的污垢；同时，大量气泡在水中溶解破裂时产生高能超声波，并伴随大量氧负离子产生。这种气泡水可以起到杀菌、提升人体免疫力、改善过敏体质、净化皮肤、滋润补湿等作用。
3.现有技术的微纳米气泡水发生装置根据气泡的产生方式可以分为溶气释放式、引气分散式、微孔散气式、旋流剪切式和多相泵送式几种。采用单一的技术方案在应用于燃气热水器时难以达到预期的效果，除了考虑其安装体积和运行能耗外，用户的热水器接入的水源均带有压力，压力越大其溶气过程越难，生成的微纳米气泡水效果差且不稳定，难以发挥微纳米气泡水的真正功效。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种微纳米气泡水发生装置，该微纳米气泡水发生装置通过旋切机构使气泡水流做轴向运动，进一步增强溶气效果，并通过空气增压泵调节进气量，自适应调节气泡水的生成效果，使气泡水的平均粒径维持小于50微米，外观上呈现为明显的“牛奶浴”状态。
5.为实现本实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.根据本实用新型的一个方面，提供了一种微纳米气泡水发生装置。所述微纳米气泡水发生装置包括壳体、出水管、旋切机构以及空气增压泵，所述壳体的侧壁开设有进水口和进气口；所述出水管的一端设置于所述壳体的侧壁中部或顶壁中部，所述出水管的另一端延伸出所述壳体，所述出水管在靠近其与所述壳体连接处的一端开设有第一进水孔；所述旋切机构包括旋切叶片组，所述旋切叶片组与所述出水管旋转连接，以使所述旋切叶片组在水流冲击下旋转；所述空气增压泵的出气端通过所述进气口与所述壳体的内腔连通，所述空气增压泵的进气端与外界空气连通，以调节进气量。
7.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述旋切机构还包括套管，所述套管通过限位机构旋转连接于所述出水管的外壁，所述套管上开设有与所述第一进水孔对应的第二进水孔，至少三个所述旋切叶片组沿所述套管的轴向间隔设置，以使至少三个所述旋切叶片组同步旋转。
8.根据本实用新型的一实施方式，其中，每个所述旋切叶片组包括至少三个数量为奇数的旋切叶片，所述旋切叶片沿所述套管的周向等间隔设置。
9.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述旋切叶片远离所述套管的一端与所述
壳体的间隙为5-20mm，所述套管与所述出水管的间隙为1-5mm。
10.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述微纳米气泡水发生装置还包括溶气隔板，所述溶气隔板与所述出水管垂直设置，以将所述壳体的内腔分成溶气腔和旋切腔，所述旋切机构设置于所述旋切腔内，所述进水口和所述进气口分别开设于所述溶气腔的侧壁，所述溶气隔板沿其径向间隔设置有第三进水孔。
11.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述壳体包括连接的第一壳体和第二壳体，所述溶气隔板夹设于所述第一壳体和所述第二壳体之间，所述第一壳体与所述溶气隔板围设形成所述旋切腔，所述第二壳体与所述溶气隔板围设形成所述溶气腔。
12.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述进水口和所述进气口以所述壳体的中心轴为对称轴对称设置，所述进水口和所述进气口的夹角为90
°ꢀ‑
180
°
。
13.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述微纳米气泡水发生装置还包括进水管，所述进水管设置于所述进水口处，所述进水管的一端设置于所述壳体内且连接有第一挡片，以对进入所述壳体的水流进行缓冲，所述进水管的另一端通过所述进水口延伸至所述壳体外且与热水器的出水端连接。
14.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述微纳米气泡水发生装置还包括进气管，所述进气管的一端设置于所述壳体内且连接有第二挡片，以对进入所述壳体的气流进行缓冲，所述进气管的另一端通过所述进气口延伸至所述壳体外且与所述空气增压泵的出气端可启闭式连通。
15.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述微纳米气泡水发生装置还包括单向阀，所述单向阀设置于所述进气口和所述空气增压泵之间，以使所述壳体的所述进气口与所述空气增压泵可启闭式连通。
16.根据本实用新型的另一个方面，提供了一种热水器。所述热水器包括前述的微纳米气泡水发生装置以及热水管，所述热水管的出水端通过所述进水口与所述壳体的内腔连通，以使热水进入所述壳体内与空气混合产生气泡水。
17.本实用新型中的一个实施例具有如下优点或有益效果：
18.本实用新型的微纳米气泡水发生装置包括壳体、出水管、旋切机构以及空气增压泵，旋切叶片组旋转连接于出水管上，使得水和气体进入旋切溶气仓时冲击旋切叶片组，使得旋切叶片组绕出水管旋转加强水流的旋切作用，使气泡水流做轴向运动，进一步增强溶气效果，空气增压泵的出气端与所述壳体的所述进气口连通，气体通过空气增压泵泵入旋切溶气仓内，通过空气增压泵调节进气量，自适应调节气泡水的生成效果，使气泡水的平均粒径维持小于50微米，外观上呈现为明显的“牛奶浴”状态。溶气隔板进一步增强气体和水的混合效果，单向阀控制壳体的内腔与空气增压泵出气端的可启闭式连通。
附图说明
19.通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
20.图1是根据一示例性实施方式示出的一种微纳米气泡水发生装置的应用于热水器的示意图。
21.图2是根据一示例性实施方式示出的一种微纳米气泡水发生装置的内部水流路径
示意图。
22.图3是根据一示例性实施方式示出的一种微纳米气泡水发生装置的剖切机构示意图。
23.其中，附图标记说明如下：
24.1、壳体；11、第一壳体；111、溶气腔；12、第二壳体；121、进水口； 122、进气口；123、旋切腔；124、安装座；2、出水管；21、第一进水孔； 3、旋切机构；31、旋切叶片组；311、旋切叶片；32、套管；321、第二进水孔；4、空气增压泵；5、溶气隔板；6、进水管；61、第一挡片；7、进气管；71、第二挡片；8、单向阀；9、热水管。
具体实施方式
25.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
26.用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分 /等。
27.如图1至图3所示，图1示出了本实用新型提供的一种微纳米气泡水发生装置应用于热水器的示意图。图2示出了本实用新型提供的一种微纳米气泡水发生装置的内部水流路径示意图。图3示出了本实用新型提供的一种微纳米气泡水发生装置的剖切机构示意图。
28.本实用新型实施例的微纳米气泡水发生装置包括壳体1、出水管2、旋切机构3以及空气增压泵4，壳体1的侧壁开设有进水口121和进气口122；出水管2的一端设置于壳体1的侧壁中部或顶壁中部，出水管2的另一端延伸出壳体1，出水管2在靠近其与壳体1连接处的一端开设有第一进水孔21；旋切机构3包括旋切叶片组31，旋切叶片组31与出水管2旋转连接，以使旋切叶片组31在水流冲击下旋转；空气增压泵4的出气端通过所述进气口 122与所述壳体1的内腔连通，空气增压泵4的进气端与外界空气连通，以调节进气量。
29.其中，壳体1的内腔为旋切溶气仓，出水管2在旋切容器仓内，一端与壳体1的顶部连接且设置有第一进水口121，另一端与壳体1连接且延伸出壳体1外，壳体1的侧壁分别设置有进水口121和进气口122，水通过进水口121进入旋切溶气仓内，气体通过进气口122进入旋切溶气仓内，旋切叶片组31旋转连接于出水管2的外壁上，使得水和气体进入旋切溶气仓时冲击旋切叶片组31，使得旋切叶片组31绕出水管2旋转加强水流的旋切作用，溶气后的水通过第一进水口121进入出水管2内。空气增压泵4的出气端与壳体1的进气口122连通，气体通过空气增压泵4泵入旋切溶气仓内，通过空气增压泵4调节进气量自适应调节气泡水的生成效果。
30.在本实用新型的一个优选实施例中，旋切机构3还包括套管32，套管 32通过限位机构旋转连接于出水管2的外壁，套管32上开设有与第一进水孔21对应的第二进水孔321，至少三个旋切叶片组31沿套管32的轴向间隔设置，以使至少三个旋切叶片组31同步旋转。
31.如图2和图3所示，套管32通过限位机构套设在出水管2的外周，使得套管32不会沿出水管2的轴向上下活动距离过大，同时当套管32的顶端延伸至出水管2的顶端时，套管32
上同时设置第二进水孔321以便气泡水顺利进入出水管2。第一进水孔21沿出水管2的周向等间隔设置，且第一进水孔21的数量为至少一排，第二进水孔321沿套管32的周向等间隔设置，第二进水孔321与第一进水孔21的数量使得充分混合气体后的气泡水可以依次通过第二进水孔321和第一进水孔21顺利进入出水管2。
32.在本实用新型的一个优选实施例中，每个旋切叶片组31包括至少三个数量为奇数的旋切叶片311，旋切叶片311沿套管32的周向等间隔设置。
33.如图2和图3所示，至少三个的奇数数量的旋切叶片311沿套管32的周向等间隔设置，使得旋切叶片组31自身的平衡性容易被调整，在高速旋转时不容易产生共振，进而增加旋切叶片组31的寿命。
34.在本实用新型的一个优选实施例中，旋切叶片311远离套管32的一端与壳体1的间隙为5-20mm，套管32与出水管2的间隙为1-5mm。
35.如图2所示，旋切叶片311的外端与壳体1之间的间隙，以及套管32 与出水管2的外侧壁间隙均需保证旋切叶片311能在气泡水的带动下有效旋转。
36.在本实用新型的一个优选实施例中，微纳米气泡水发生装置还包括溶气隔板5，溶气隔板5与出水管2垂直设置，以将壳体1的内腔分成溶气腔111 和旋切腔123，旋切机构3设置于旋切腔123内，进水口121和进气口122 分别开设于溶气腔111的侧壁，溶气隔板5沿其径向间隔设置有第三进水孔。
37.如图2所示，出水管2沿壳体1的中心轴设置，溶气隔板5垂直于壳体 1的中心轴设置，横向设置在壳体1的中部，将壳体1围设形成的旋切溶气仓分为下部的溶气腔111和上部的旋切腔123，进气口122和进水口121分别开设于溶气腔111对应的壳体1侧壁上，气体和水进入壳体1后先在溶气腔111内进行混合，初步混合的气泡水穿过溶气隔板5上的第三进水孔进入旋切腔123，溶气隔板5进一步增强气体和液体的混合效果。
38.优选地，第三进水孔的直径为2-5mm。第三进水孔的直径小于2mm时，溶气后的水通过第三进水孔时的速度过小，导致溶气腔111内的压力过大，第三进水孔的直径大于5mm时，水通过第三进水孔时的速度过大，溶气隔板5不能起到进一步增强气体和液体混合效果的作用。
39.在本实用新型的一个优选实施例中，壳体1包括连接的第一壳体11和第二壳体12，溶气隔板5夹设于第一壳体11和第二壳体12之间，第一壳体 11与溶气隔板5围设形成旋切腔123，第二壳体12与溶气隔板5围设形成溶气腔111。
40.如图2所示，壳体1分为上侧的第一壳体11和下侧的第二壳体12，可以先将溶气隔板5与第二壳体12固定形成溶气腔111，然后将第一壳体11 盖设于溶气隔板5的上方且与第二壳体12固定，使得第一壳体11与溶气隔板5围设形成旋切腔123，方便了将溶气隔板5设置在壳体1的内腔中。
41.优选地，第一壳体11靠近第二壳体12的一端或第二壳体12靠近第一壳体11的一端设置有安装座124，溶气隔板5通过安装座124与第一壳体 11或第二壳体12固定。
42.在本实用新型的一个优选实施例中，进水口121和进气口122以壳体1 的中心轴为对称轴对称设置，进水口121和进气口122的夹角为90
°‑
180
°
。
43.如图2所示，进水口121和进气口122的夹角为90
°‑
180
°
，角度过小会使进入溶气腔111内的气体和水冲击溶气隔板5的冲击力过大，导致溶气隔板5容易损坏，角度过大会使气
流和水同时向溶气腔111的下部冲击，引起溶气腔111内的压力过大。
44.在本实用新型的一个优选实施例中，微纳米气泡水发生装置还包括进水管6，进水管6设置于进水口121处，进水管6的一端设置于壳体1内且连接有第一挡片61，以对进入壳体1的水流进行缓冲，进水管6的另一端通过进水口121延伸至壳体1外且与热水器的出水端连接。
45.如图2所示，进水管6的一端设置在溶气腔111内，另一端连接热水器的出水端，将热水器的水引入溶气腔111内进行气液混合，第一挡片61设置于溶气腔111内的进水管6一端，对进入溶气腔111内的水起到缓冲作用，避免水流直接冲击溶气隔板5，不能与进入溶气腔111内的气体充分混合。
46.在本实用新型的一个优选实施例中，微纳米气泡水发生装置包括进气管 7，进气管7的一端设置于壳体1内且连接有第二挡片71，以对进入壳体1 的气流进行缓冲，进气管7的另一端通过进气口122延伸至壳体1外且与空气增压泵4的出气端可启闭式连通。
47.如图2所示，进气管7的一端设置在溶气腔111内，另一端连接空气增压泵4的出气端，将气体引入溶气腔111内进行气液混合，第二挡片71设置于溶气腔111内的进气管7一端，对进入溶气腔111内的气体起到缓冲作用，避免气流直接冲击溶气隔板5，不能与进入溶气腔111内的水充分混合。
48.在本实用新型的一个优选实施例中，微纳米气泡水发生装置还包括单向阀8，单向阀8设置于进气口122和空气增压泵4之间，以使壳体1的进气口122与空气增压泵4可启闭式连通。
49.如图1所示，单向阀8的设置，使得用户可选择是否使用气泡水，使用气泡水时，单向阀8打开，使用非气泡水时，单向阀8关闭，起到隔离水流的作用。
50.本实用新型的微纳米气泡水发生装置包括壳体1、出水管2、旋切机构3 以及空气增压泵4，套管32活动连接于出水管2上，使得水和气体进入旋切溶气仓时冲击旋切叶片组31，使得旋切叶片组31绕出水管2旋转加强水流的旋切作用，使气泡水流做轴向运动，进一步增强溶气效果，空气增压泵4 的出气端与壳体1的进气口122连通，气体通过空气增压泵4泵入旋切溶气仓内，通过空气增压泵4调节进气量，自适应调节气泡水的生成效果，使气泡水的平均粒径维持小于50微米，外观上呈现为明显的“牛奶浴”状态。溶气隔板5进一步增强气体和水的混合效果，单向阀8控制壳体1的内腔与空气增压泵4出气端的可启闭式连通。
51.本实用新型的热水器包括前述的微纳米气泡水发生装置以及热水管9，热水管9的出水端通过进水口121与壳体1的内腔连通，以使热水进入壳体 1内与空气混合产生气泡水。
52.如图1所示，热水器的热水管9出水端连接壳体1的内腔，使得通过热水器加热后的水可以进入壳体1的内腔与空气混合，通过空气增压泵4调节进气量来调节生成的气泡水的效果，当不需要气泡水时，关闭单向阀8或空气增压泵4，使得空气无法进入壳体1的内腔，进而使得热水直接穿过壳体 1进入出水管2供用户使用。
53.本实用新型的热水器包括微纳米气泡水发生装置以及热水管9，在壳体 1的内腔中内置旋切叶片311，在水流和气流的冲击作用下促使旋切叶片311 转动加强水流的旋切作用，使溶气进一步效果增强，并通过空气增压泵4调节进气量，自适应调节气泡水的生成效果，使气泡水的平均粒径维持小于50 微米，外观上呈现为明显的“牛奶浴”状态。通过单
向阀8在不进气时关闭起到隔离水流的作用，进一步防止水流流入空气增压泵4。
54.在本实用新型实施例中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
55.本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型实施例的限制。
56.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一个优选实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
57.以上仅为本实用新型实施例的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型实施例，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型实施例的保护范围之内。