洗浴用納米微泡發生裝置及泡浴系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種洗浴用納米微泡發生裝置及泡浴系統，所述洗浴用納米微泡發生裝置包括氣體發生器、供水器和混合器，所述混合器至少包括一靜態混合元件和一混合管路，所述靜態混合元件內部形成有至少一個混合腔體，所述混合腔體內填充有顆粒填充物和/或多孔結構物。所述泡浴系統包括泡浴裝置和所述洗浴用納米微泡發生裝置，可溶性氣體和水在所述氣泡發生裝置進行混合溶解后，輸出壓力狀態下溶解氣體后的水至所述泡浴裝置中，所述壓力狀態下溶解氣體后的水在被輸送到泡浴裝置后釋放為常壓，溶解在水中的氣體由于壓力減低而形成納米級的氣體微小泡沫并緩慢釋放，微泡破裂過程中可對待清洗表面進行打擊，清除污物并可增加血液循環。
【專利說明】洗浴用納米微泡發生裝置及泡浴系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及納米級微氣泡發生技術，具體為涉及一種洗浴用納米微泡發生裝置及泡浴系統，尤其適用于人體洗浴保健領域。
【背景技術】
[0002]人們越來越意識到在當今快節奏的現代社會環境下，保健與放松的重要性。
[0003]傳統上，使用對人體無害的可溶解于水的氣體，如溶解二氧化碳或藥物成分于水中，用于在洗浴過程同時治療多種疾病或保健，例如含碳酸的溫泉在醫療上被認為可以增加人體血液循環，在歐洲特別是在德國，二氧化碳或含有藥物成分的溫泉進行泡浴被認為是可以增加血液循環并易于被皮膚吸收的。在含有100ppm溶解二氧化碳的溫泉中泡浴，長久以來被認為是一種有效的健康恢復方式，有時醫院也對開出藥物配方來配合溫泉洗浴來達到治療效果。
[0004]多年來，中國保健泡浴過程也可能加入有治療和保健作用的中草藥，如:桑葉泡澡一可清除肝火；菊花泡澡一可疏散風熱，明目，清熱解毒，平肝陽；桂枝泡澡一可發汗解表，溫通經脈，通陽化氣。超過幾百種的中草藥都可以通過泡浴促進皮膚對藥物進行吸收。
[0005]糖尿病患者都有著血液循環問題，更有甚者可能導致腎臟并發癥，而需要進行透析治療，也有可能導致足部血液循環不暢，從而形成壞疽而截肢。
[0006]在日本，有人使用溶解在水中的氫氣對人體進行保健，據說氫氣通過人體皮膚的毛細血管進入人體，起到清除人體內自由基的目的。
[0007]在歐洲，人們使用臭氧溶解在水中，飲用溶解臭氧的水或使用臭氧水進行洗浴也起到很大的保健功效。但是由于傳統的技術所限，在水中的臭氧溶解濃度較低。
[0008]現如今，各種水療方式以各種形式出現，而傳統方式的水療，有很多是通過鼓風機結合浴缸內微孔的形式對浴缸進行氣泡填充，通過此種形式由于氣體只是形成了氣泡，氣體在水中通過氣體對水的沖擊產生氣泡，氣泡的大小決定于氣體與水接觸時氣體釋放的孔徑的大小和氣體進入浴缸的速度，無法形成溶解后的氣體逸出后所產生的納米泡沫。
[0009]有些保健方法可能使用到如二氧化碳氣體，氫氣、氧氣、臭氧等對人體有治療作用的氣體，在這種情況下，使用鼓風加泡的形式浪費了大量氣體，從浴缸中溢出的氣體還可能對人體的呼吸系統造成傷害，如二氧化碳氣體逸出過多，或氧氣溢出過多人可能會造成呼吸缺氧或氧中毒等情況。而這些氣體使用傳統的方法無法提高其溶解度，尤其是在適合人體泡浴的溫度下(30-42度)溶解度更低，也無法形成溶解后的氣體逸出后所產生的納米泡沫。
[0010]-U.S.Pat.N0.5, 930, 851 issued on Aug.3，1999 專利中公開了水療按摩浴缸和水療方法的應用。在這個專利中，使用安裝在浴缸周邊的熱風噴嘴，噴嘴由浴缸壁上的小孔與熱風分配管道相連，熱風由鼓風機產生壓力吹入浴缸。鼓風時控制風的壓力同時也控制風的溫度。熱風通過微孔釋放到裝有水的浴缸中對身體產生湍流，從而產生按摩作用。
[0011]-專利US2002/0188237A1和USPAT N0.5090403中披露了使用氣泡墊子來形成微泡的形式進行泡泡浴的手段。以上兩種按摩浴缸都使用了鼓風機，但鼓風機只能使用空氣，不能使用二氧化碳、氧氣、氫氣、臭氧等對人體皮膚吸收有益但會對人的呼吸產生影響的氣體。如果使用此種方式時在泡浴裝置加裝蓋子并主動抽除多余的氣體防止對人的呼吸產生影響，也會造成大量有價值的氣體的浪費。
[0012]-專利US2009/0106889Al Therapeutic Bath Liner其使用空氣鼓風進浴缸而產生微小泡沫進行泡浴，其方式的壓力和氣體與液體交換不能夠使氣體大量溶解于水中，也無法形成微小的納米泡沫。
[0013]-專利US20080243094A1 Bathtub Apparatus, Therapeutic BathtubApparatus, Bathing Water and Therapeutic Bathing Water,其不能使氣體在溶解的過程中，使氣體與液體在壓力狀態下充分進行傳質交換，無法形成氣體在水中的大量溶解，其使用的浴缸內的水循環并與氣體不斷傳質交換的方式，如果使用有價值的氣體如氧氣、氫氣等會造成大量的浪費，并對泡浴者在泡浴過程中的呼吸受到影響而產生不適。由于其傳質交換效率低，只能應用于溶解度較大的氣體，如二氧化碳。
[0014]以下專利都涉及氣體與液體之間交換形成泡沫對人體進行保健或醫療，但是都無法實現通過提高氣體在水中的溶解度來形成納米泡沫。
[0015]-CN201320280975 一種浴缸式水療機，
[0016]-US6499154B1 Bubble Jetting Apparatus,
[0017]-US 6317903B1 Bathtub Design With Therapeutical Treatment Devices,
[0018]-US2011/0220229 Water Supply Apparatus of Hydrotherapy System,
[0019]-US8205277B2 和 US2008/0206362,US8136800B2 Device and Method forIncreasing Blood Flow and Insulin-like Growth Factor,
[0020]-US2008/0189847 Al Manufacturing Method for Micro-nano BubbleBathtubwater and Mocro—nano Bubble Bathtub。
[0021]由于氣泡的細度越細，對人體的微按摩作用越顯著，對促進血液循環效果越明顯。
[0022]以上所列專利都披露的是使空氣作為形成微泡的手段，由于空氣的溶解度極其低，很難形成納米微泡。有些有治療作用的氣體，如氫氣、氧氣、臭氧等的溶解度極低，很難使用傳統方式或以上所列方式增大其溶解度并安全的應用于泡浴。
[0023]為了解決上述問題，亟需發明一種可實現將二氧化碳、空氣、氧氣、氫氣、臭氧等可溶性氣體或其相互混合的氣體溶解至水中，并產生納米級微氣泡的洗浴用納米微泡發生裝置及泡浴系統。
【發明內容】
[0024]鑒于現有技術的上述不足，本發明提出一種可實現將二氧化碳、空氣、氧氣、氫氣、臭氧等可溶性氣體或其相互混合的氣體溶解至水中，并產生納米級微氣泡的洗浴用納米微泡發生裝置及泡浴系統。
[0025]為實現上述目的，本發明提供了一種洗浴用納米微泡發生裝置，包括:用于提供一定壓力狀態下的可溶性氣體的氣體發生器，用于提供一定壓力狀態下水的供水器，以及用于將所述可溶性氣體與所述水進行溶解混合的混合器，所述氣體發生器與所述供水器分別導通至所述混合器內，所述可溶性氣體和所述水在所述混合器內進行混合溶解后輸出。
[0026]其中，所述混合器至少包括一靜態混合元件和一混合管路，所述氣體發生器與所述供水器導通在所述混合管路一端上，所述混合管路的另一端導通連接至所述靜態混合元件上。
[0027]所述靜態混合元件內部形成有至少一個混合腔體，所述混合腔體內填充有顆粒填充物和/或多孔結構物。
[0028]作為本發明的進一步改進，所述混合腔體為多個，多個所述混合腔體串聯和/或并聯組合，所述混合腔體的內徑大于相鄰所述混合腔體之間的連接口徑。本發明根據實際使用需要選擇多個所述混合腔體依次串聯的組合方式或多個所述混合腔體并聯的組合方式或將多個所述混合腔體進行串并聯交替組合的方式，串聯的混合腔體組合方式可以使可溶性氣體和水進行多次交換融合，并聯的混合腔體組合方式可以使可溶性氣體和水在流量較大的時候進行分流，保持同樣的壓力進行交換融合，并提高處理效率，此外，本發明還要求所述混合腔體的內徑大于相鄰所述混合腔體之間的連接口徑，能夠進一步提高可溶性氣體和水在通過混合腔體時內部建立壓力的同時增加可溶性氣體和水的交換頻率。
[0029]作為本發明的進一步改進，任一所述混合腔體沿軸向截面為矩形、菱形或梭子形。
[0030]作為本發明的進一步改進，所述顆粒填充物的顆粒形狀為圓珠形或不規則形狀，顆粒平均直徑為0.5毫米到10毫米。
[0031]作為本發明的進一步改進，所述混合器還包括一動態混合元件，所述動態混合元件為一動態攪拌器，所述動態攪拌器包括有定子、轉子和殼體，所述定子和所述轉子設置在所述殼體內，所述殼體的一端設置有用于導入所述可溶性氣體和所述水的輸入端，所述殼體的另一端設置有用于輸出氣水混合物的輸出端，所述輸出端連接導通至所述混合管路上，所述氣體發生器與所述供水器依次通過所述殼體的輸入端和輸出端導通連接至所述混合管路一端上。
[0032]作為本發明的進一步改進，所述混合器內的壓力最低為lbar，所述供水器提供的水的壓力大于所述混合器內的壓力，所述氣體發生器提供的可溶性氣體的壓力大于所述混合器內的壓力。
[0033]作為本發明的進一步改進，所述氣體發生器輸出的可溶性氣體為二氧化碳、氧氣、
氫氣和/或臭氧。
[0034]作為本發明的進一步改進，所述供水器包括:水源、加熱器和水輸送泵，通過供水管道依次導通連接所述水源、所述加熱器和所述水輸送泵，由所述水輸送泵對外輸出帶一定壓力狀態和溫度的水。
[0035]作為本發明的進一步改進，所述氣體發生器包括:可溶性氣源和氣體增壓輸送泵，所述可溶性氣源通過供氣管道連接氣體增壓輸送泵，由氣體增壓輸送泵對外輸出帶一定壓力狀態的可溶性氣體。
[0036]作為本發明的進一步改進，所述氣體增壓輸送泵為隔膜泵或柱塞泵。
[0037]作為本發明的進一步改進，所述氣體增壓輸送泵的輸出端上設置有用于防止水輸送壓力大于氣體輸送壓力時造成所述氣體增壓輸送泵出現損壞的單向閥。
[0038]作為本發明的進一步改進，所述氣體增壓輸送泵的輸出端上還設置有氣體流量計和減壓閥。
[0039]作為本發明的進一步改進，所述洗浴用納米微泡發生裝置還包括用于分離裝置中未溶解于水中的可溶性氣體的氣液分離裝置，所述氣液分離裝置設置在所述靜態混合元件的氣液混合輸出端上，對未溶解在水中的氣體進行分離抽出。
[0040]作為本發明的進一步改進，所述洗浴用納米微泡發生裝置還包括用于消除所述氣液分離裝置分離抽出的可溶性氣體的尾氣消除裝置，所述尾氣消除裝置連接在所述氣液分離裝置的氣體抽出端上，通過催化或加熱的方法使分離抽出的可溶性氣體化為無害氣體排至外部空間。
[0041]作為本發明的進一步改進，所述氣液分離裝置的氣體抽出端直接連接至所述氣體發生器上，進行可溶性氣體的循環回收再利用。
[0042]本發明洗浴用納米微泡發生裝置的主要工作過程和工作原理如下:
[0043]本發明的洗浴用納米微泡發生裝置通過氣體發生器提供一定壓力狀態下的可溶性氣體，通過供水器提供一定壓力狀態下的水，通過混合管路將所述可溶性氣體和水進行混合輸入特制的靜態混合元件，在靜態混合元件的混合腔體內進行靜態混合及充分接觸溶解，而所述可溶性氣體和水在通過所述顆粒填充物和/或多孔結構物時將充分接觸并形成一定壓力并使可溶性氣體與水進行充分的融合。
[0044]由增大氣體溶解度的基本法則可知，本發明的洗浴用納米微泡發生裝置能夠有效的增大氣體溶解時的溶解壓力，以及增加可溶性氣體和水的接觸面積，從而大大增加其溶解度。
[0045]由上可見，本發明的洗浴用納米微泡發生裝置可輸出壓力狀態下溶解氣體后的水至常壓狀態的外部，溶解在水中的氣體會由于壓力減低而形成納米級的氣體微小泡沫并緩慢釋放，實現納米微泡發生，微泡破裂過程中對待清洗表面進行打擊，可清除污物，而對于人體表皮的清潔時，人體通過表皮吸收了氧或臭氧或氫氣，能夠起到清除人體自由基或中和人體血液酸性的目的并增加血液循環。其中，本發明在靜態混合元件的混合腔體內填充有顆粒填充物和/或多孔結構物使可溶性氣體和水在通過靜態混合元件時充分進行氣液接觸交換溶解，其內部產生的阻力能使可溶性氣體和水在進入靜態混合元件前壓力升高，使可溶性氣體和水在通過混合腔體時內部建立壓力的同時增加可溶性氣體和水的交換頻率。
[0046]本發明還提出了一種泡浴系統，包括泡浴裝置和氣泡發生裝置，所述氣泡發生裝置為上述的洗浴用納米微泡發生裝置，可溶性氣體和水在所述氣泡發生裝置進行混合溶解后，輸出壓力狀態下溶解氣體后的水至所述泡浴裝置中，所述壓力狀態下溶解氣體后的水在被輸送到泡浴裝置后釋放為常壓，溶解在水中的氣體由于壓力減低而形成納米級的氣體微小泡沫并緩慢釋放，微泡破裂過程中可對待清洗表面進行打擊，清除污物，而對于人體表皮的清潔時，人體通過表皮吸收了氧或臭氧或氫氣，能夠起到清除人體自由基或中和人體血液酸性的目的并增加血液循環。
[0047]作為本發明的進一步改進，所述泡浴裝置為噴淋器、足浴桶、桑拿箱、浴缸或浴桶。
[0048]作為本發明的進一步改進，所述泡浴裝置上還設置有蓋體和負壓排氣口，所述蓋體蓋合在所述泡浴裝置敞口端面上，所述蓋體上預留有用于人體頭部伸出的缺口部，所述缺口部由所述蓋體的一側端面向內延伸形成，所述負壓排氣口導通設置在所述泡浴裝置和/或所述蓋體上，對從納米微泡釋放出來的氣體進行排出。
[0049]作為本發明的進一步改進，所述蓋體由固定蓋體和滑動蓋體組成，所述滑動蓋體可相對于所述固定蓋體和泡浴裝置水平滑動，所述缺口部開設在所述滑動蓋體上。
[0050]本發明的泡浴系統的具體工作過程可參考上述洗浴用納米微泡發生裝置的工作過程和工作原理，此處不再贅述。
[0051]本發明的洗浴用納米微泡發生裝置及泡浴系統具有的主要有益效果如下:
[0052]1、本發明的洗浴用納米微泡發生裝置可實現將二氧化碳、空氣、氧氣、氫氣、臭氧等可溶性氣體或其相互混合的氣體溶解至水中，并高效產生納米級微氣泡。
[0053]2、本發明的洗浴用納米微泡發生裝置進一步顯著促進可溶性氣體溶解至水中，極大的提高了每單位水溶解氣體的溶解量，且大大的提高了可溶性氣體和水的傳質速度和混合效率。具體為:內置多個所述混合腔體串聯和/或并聯組合式的靜態混合元件，且所述混合腔體的內徑大于相鄰所述混合腔體之間的連接口徑，使可溶性氣體和水在通過混合腔體時內部建立壓力的同時增加可溶性氣體和水的交換頻率；所述混合器進一步加設動態混合元件，動靜結合使用，溶解更加徹底。
[0054]通過增壓泵對可溶性氣體先進行增壓，并采用轉子或轉子與定子相結合的動態攪拌器使增壓后的可溶性氣體與帶有一定壓力的水在壓力條件下充分傳質，從而加快可溶性氣體溶解到水中的速率，提高混合效率，最后輸出溶解充分的液體。
[0055]3、本發明的洗浴用納米微泡發生裝置使用過程安全環保，對未完全溶解的可溶性氣體進行回收循環利用或消除，不會對周邊空間和使用人員造成危害。
[0056]4、本發明的泡浴系統，除了具備本發明的洗浴用納米微泡發生裝置的優點外，還通過進一步加裝蓋體和負壓排氣口，進一步提高了泡浴系統的安全性和使用便捷性。
[0057]5、本發明的洗浴用納米微泡發生裝置和泡浴系統適用范圍廣泛，除了適合人體泡浴和淋浴，還可適用于如動物洗浴、物品清洗、果蔬清洗等需要微泡清洗的應用。利用本發明可使用臭氧氣體溶解于水中，并使用溶解臭氧的水進行消毒應用或對水本身進行消毒的應用。受本發明啟示或使用本發明的方法應用在氣體連續溶解在水中的其它應用也在本發明范圍之內。
[0058]以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特征和效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0059]圖1為實施例一洗浴用納米微泡發生裝置的原理示意圖。
[0060]圖2為實施例一洗浴用納米微泡發生裝置的結構示意圖。
[0061]圖3為實施例一靜態混合元件的結構示意圖。
[0062]圖4為實施例一靜態混合元件內填充的顆粒填充物的結構示意圖。
[0063]圖5為實施例一洗浴用納米微泡發生裝置進一步改進后的結構示意圖。
[0064]圖6為其他實施例中靜態混合元件的結構示意圖。
[0065]圖7為其他實施例中靜態混合元件的結構示意圖。
[0066]圖8為其他實施例中靜態混合元件內填充的顆粒填充物的結構示意圖。
[0067]圖9為實施例二洗浴用納米微泡發生裝置的結構示意圖。
[0068]圖10為實施例二動態混合元件的結構示意圖。
[0069]圖11為實施例二動態混合元件的定子和殼體的結構示意圖。
[0070]圖12為實施例二動態混合元件的轉子的結構示意圖。
[0071]圖13為實施例三泡浴系統的結構示意圖。
[0072]圖14為實施例四泡浴系統的結構示意圖。
[0073]圖中標記說明:
[0074]氣體發生器100，可溶性氣源110，氣體增壓輸送泵120，氣體流量計130，減壓閥140，單向閥150，供水器200，水源210，加熱器220，水輸送泵230，壓力表240，混合器300，靜態混合元件310，混合腔體311，連接部312，顆粒填充物313，混合管路320，動態混合元件330，定子331，轉子332，殼體333，輸出端334，水輸入端335，氣輸入端336，壓力監測表337，氣液分離裝置400，尾氣消除裝置500，泡浴裝置600，蓋體700，缺口部710，固定蓋體720，滑動蓋體730，負壓排氣口 800。
【具體實施方式】
[0075]實施例一:
[0076]圖1為實施例一洗浴用納米微泡發生裝置的原理示意圖。如圖1所示，本實施例提出一種洗浴用納米微泡發生裝置，其包括:用于提供一定壓力狀態下的可溶性氣體的氣體發生器100，用于提供一定壓力狀態下水的供水器200，以及用于將所述可溶性氣體與所述水進行溶解混合的混合器300，氣體發生器100與供水器200分別導通至混合器300內，所述可溶性氣體和所述水在混合器300內進行混合溶解后輸出。
[0077]圖2為實施例一洗浴用納米微泡發生裝置的結構示意圖。示例性的，如圖2所示，本實施例的混合器300包括一靜態混合元件310和一混合管路320，氣體發生器100與供水器200通過三通管共同導通在混合管路320 —端上，混合管路320的另一端導通連接至靜態混合元件310上。
[0078]示例性的，如圖3和圖4所示，本實施例的靜態混合元件310內部形成有三個混合腔體311，三個混合腔體311如圖3所示依次串聯組合，任一混合腔體311沿軸向截面為矩形，具體為每一混合腔體311均為圓柱形空腔，且混合腔體311的內徑大于相鄰所述混合腔體之間的連接部312的連接口徑(內徑)，并在混合腔體311內填充有顆粒填充物313，如圖4所示，顆粒填充物313的顆粒形狀為圓珠形，顆粒平均直徑為0.5毫米到10毫米。
[0079]當然了，在其他實施例中，如圖6和圖7所示，本實施例的靜態混合元件310內部形成的混合腔體311的數量也可以是一個或其他數量，其具體形狀沿軸向截面還可以是如圖6梭子形或如圖7菱形等其他形狀，混合腔體311還可通過并聯或串并聯交錯結合方式進行組合，靜態混合元件310的數量也可以根據實際需要設置多個，進行多次溶解。如圖8所示，本實施例的顆粒填充物313也可以采用其他不規則形狀和直徑的填充顆粒，顆粒填充物還可以替換為多孔結構物，使氣體和水在通過所述多孔結構物時內部建立壓力的同時增加氣體和水的交換頻率，此處不再贅述。
[0080]具體的，如圖2所示，本實施例的供水器200包括:水源210、加熱器220和水輸送泵230，通過供水管道依次導通連接水源210、加熱器220和水輸送泵230，由水輸送泵230對外輸出帶一定壓力狀態和溫度的水。本實施例的氣體發生器100包括:可溶性氣源110和氣體增壓輸送泵120，可溶性氣源110通過供氣管道連接氣體增壓輸送泵120，由氣體增壓輸送泵120對外輸出帶一定壓力狀態的可溶性氣體。氣體增壓輸送泵120的輸出端上設置有氣體流量計130和減壓閥140，以及用于防止水輸送壓力大于氣體輸送壓力時造成氣體增壓輸送泵出現損壞的單向閥150。
[0081 ] 其中，水輸送泵230和氣體增壓輸送泵120均可根據輸送需求選購相應的外購件，如氣體增壓輸送泵120可以選用隔膜泵或柱塞泵等類型的氣體增壓輸送泵。
[0082]此外，本實施例的進一步實施方式，如圖5所示，本實施例的洗浴用納米微泡發生裝置還包括:用于分離裝置中未溶解于水中的可溶性氣體的氣液分離裝置400，以及用于消除所述氣液分離裝置分離抽出的可溶性氣體的尾氣消除裝置500。氣液分離裝置400設置在靜態混合元件310的氣液混合輸出端上，對未溶解在水中的氣體進行分離抽出；尾氣消除裝置500通過催化或加熱的方法使分離抽出的可溶性氣體化為無害氣體排至外部空間。
[0083]具體的，本實施例的混合器300內的壓力最低為lbar，供水器200提供的水的壓力大于混合器300內的壓力，氣體發生器100提供的可溶性氣體的壓力大于混合器300內的壓力。本實施例的供水器200提供的所述一定壓力狀態下的水，可以為常溫或加熱后或經過凈化，或含有對人體有治療、保健作用藥物的水，也可以是對身體有保健作用的沐浴產品或精油。氣體發生器100輸出的可溶性氣體根據需要選用為二氧化碳、氧氣、氫氣、臭氧和/或對人體無毒無害的其它可溶于水的氣體，一種或多種混合使用均可。水和可溶性氣體的壓力根據實際使用需要進行調節設置。
[0084]示例性的，本實施例的氣體發生器100輸出的可溶性氣體為氧氣，供水器200的水源為自來水源，利用本實施例的洗浴用納米微泡發生裝置的產生納米級氧氣微泡的發生過程如下:
[0085]本實施例的水源210為凈化后的自來水，經過加熱器220加熱(加熱器220可以為電熱水器或煤氣熱水器)，然后通過水輸送泵230以每分鐘4升的速度輸送到混合管路320上，在水輸送泵230輸出端上可安裝壓力表240來檢測水的壓力，水輸送泵230輸出的水的流量控制可以通過電器元件如PLC控制器(圖中未示出)來控制水輸送泵230的轉速來控制流量，也可在水輸送泵230前或水輸送泵230后安裝液體流量計來檢測水的流量是否準確。水輸送泵230可選用離心泵等輸送時使水產生可以超過1.5bar壓力的輸送泵。
[0086]可溶性氣源110使用氧氣純度99.5%商業用氣瓶，在使用初期，由于新氣瓶的壓力較高，可通過控制減壓閥140和氣體流量計130來控制氣壓大于1.5bar和流量為每分鐘3升。但在可溶性氣源110長時間使用后氣瓶壓力低于1.5bar的情況下，無法達到輸送條件時，即低于混合器所要求的1.5bar的情況下，為維持一定壓力狀態下的可溶性氣體的提供，通過調整氣體增壓輸送泵120的速度以使氣體進入混合器300內的壓力超過1.5bar流量為3升每分鐘(可通過如PLC控制器發出的電子信號調整氣體增壓輸送泵的轉速以控制氣體流量，也可通過PLC控制的氣體質量流量計或調整氣體壓力結合浮球流量計來控制氣體流量)。同時啟動供水器200，根據需要調節水的溫度、流量和壓力，輸出帶有大于混合器300內壓力小于輸出氣體壓力的一定壓力狀態下的水。氧氣和水一起經由三通管共同通過混合管路320導入靜態混合元件310的混合腔體311內，通過如圖4所示的三段串聯組合式的混合腔體311，氧氣和水通過圓珠形的顆粒填充物313和連接部312的過程中會形成一定壓力，并使氧氣和水進行更加充分的接觸融合。
[0087]經過靜態混合元件310的充分融合后輸出壓力狀態下溶解氣體后的水至常壓狀態的外部，暴露在常壓狀態下的外部環境中，溶解在水中的氣體會由于壓力減低而形成納米級的氣體微小泡沫并緩慢釋放，即可實現納米微泡發生，可直接噴淋在待清洗表面，微泡破裂過程中將對待清洗表面進行打擊,充分清除污物并增加血液循環。
[0088]其中，本實施例在輸出使用前還可進行了氣液分離和尾氣消除，避免殘余的未被溶解的氣體影響使用效果。當然了，在其他具體實施例中也可以直接將氣液分離所得的氣體排放到大氣中，或將所述氣液分離裝置的氣體抽出端直接連接至所述氣體發生器上，進行可溶性氣體的循環回收再利用。
[0089]實施例二:
[0090]圖9為實施例二洗浴用納米微泡發生裝置的結構示意圖。如圖9所示，本實施例又提出一種洗浴用納米微泡發生裝置，本實施例是在實施例一的基礎上進行進一步的改進，與實施例一的主要不同之處在于:在混合器300中進一步加設了動態混合元件330。
[0091]本實施例的洗浴用納米微泡發生裝置所采用的混合器300除了包括靜態混合元件310和混合管路320外，還包括有一動態混合元件330，如圖10至圖12所示，本實施例動態混合元件330的為一動態攪拌器，所述動態攪拌器包括有定子331、轉子332和殼體333，定子331和轉子332設置在殼體333內，殼體333的一端設置有用于導入所述可溶性氣體和所述水的輸入端，殼體333的另一端設置有用于輸出氣水混合物的輸出端334，所述輸出端連接導通至混合管路320上，氣體發生器100與供水器200依次通過殼體333的輸入端和輸出端導通連接至混合管路320 —端上，如圖9所示，動態混合元件330替代了混合管路320 一端上的所述三通管的設置。
[0092]具體的，如圖10所示，本實施例的動態混合元件330的所述輸入端分設為水輸入端335和氣輸入端336，水自水輸入端335進入動態混合元件330的殼體333內，氣體自氣輸入端336進入動態混合元件330的殼體333內，氣體和水在殼體內部進行混合溶解。在其他實施例中也可以設置一個輸入端，氣體與水通過三通管合并后統一由輸入端進入動態混合元件的殼體內，動態混合元件330的具體設置數量和設置位置也可以根據需要進行調整，此處不再贅述。
[0093]示例性的，如圖12所示，本實施例的轉子332帶有圓形或方形的齒，由電機驅動的軸帶動旋轉，轉子332在旋轉的過程中為防止水和氣體從靜態混合元件中泄漏，所述軸與所述殼體的密封使用單斷面機械密封或填料密封。如圖11所示，本實施例的定子331上帶有圓形或方形的齒，由殼體333的內周側壁向內進行延伸形成。轉子332插入殼體333內部，轉子332與定子331之間形成齒與齒相互交錯。轉子332在定子331中旋轉，使氣體和水在通過由轉子332和定子331組成的動態混合元件330的殼體333內腔室時相互接觸混合溶解，混合后的氣體和水從動態混合元件的殼體333的輸出端334流出。混合時可通過轉子332的轉速來使氣體和水充分接觸，增大水和氣體的接觸表面積，增加氣體在水中的溶解度，轉子的轉速越大氣體在水中的溶解度越大。在動態混合元件330內的混合壓力需超過1.5bar，壓力越大混合時氣體在水中的溶解度越大。殼體333內的壓力可以通過調整連接殼體333輸出端334的管道粗細或長短進行調整，殼體333的輸出端334通過混合管路320連接至靜態混合元件310上，以達到增加動態混合元件330內的壓力并提升溶解效果的目的。在動態混合元件330內或殼體333的輸出端334上或與混合管路320上可以安裝壓力監測表337來檢測動態混合元件330內的壓力。
[0094]在本實施例中，其他部件的設置和具體應用過程可以參照實施例一的具體描述，此處不再贅述。
[0095]實施例三:
[0096]圖13為實施例三泡浴系統的結構示意圖。如圖13所示，本實施例提出了一種泡浴系統，其包括泡浴裝置和氣泡發生裝置，所述氣泡發生裝置為實施例一中所述的洗浴用納米微泡發生裝置(具體結構參照實施例一)，可溶性氣體和水在所述氣泡發生裝置進行混合溶解后，輸出壓力狀態下溶解氣體后的水至所述泡浴裝置中，所述壓力狀態下溶解氣體后的水在被輸送到泡浴裝置后釋放為常壓，溶解在水中的氣體由于壓力減低而形成納米級的氣體微小泡沫并緩慢釋放，微泡破裂過程中可對待清洗表面進行打擊，清除污物，與此同時，人體通過表皮深層次大面積的接觸和吸收了氧或臭氧或氫氣，能夠起到清除人體自由基或中和人體血液酸性的目的并增加血液循環。
[0097]具體的，如圖13所示，本實施例的泡浴裝置600為浴缸，所述氣泡發生裝置的輸出端輸入泡浴裝置600內，而在泡浴裝置600上還設置有蓋體700和負壓排氣口 800，蓋體700蓋合在泡浴裝置600敞口端面上，蓋體700上預留有用于人體頭部伸出的缺口部710，缺口部710由蓋體700的一側端面向內延伸形成，負壓排氣口 800導通設置在泡浴裝置600和蓋體700上，對從納米微泡釋放出來的氣體進行排出。
[0098]示例性的，本實施例的蓋體700由固定蓋體720和滑動蓋體730組成，滑動蓋體730可相對于固定蓋體720和泡浴裝置600水平滑動，缺口部710開設在滑動蓋體730上，固定蓋體720固體覆蓋在泡浴裝置600敞口端面的一側上，滑動蓋體730可滑動的設置在泡浴裝置600敞口端面的另一側上，且在滑動蓋體730的兩側邊和泡浴裝置600敞口端面四周邊緣上對應設置滑軌，使得滑動蓋體730可在泡浴裝置600敞口端面上進行滑動，并可滑動至固定蓋體720下方。本實施例負壓排氣口 800是利用外接排風機將從納米微泡釋放出來的氣體排出泡浴裝置600所放置的空間。
[0099]在其他具體實施例中，所述負壓排氣口導通設置的具體位置以達到泡浴裝置內氣體排出為目的任意部位安置，可以設置在泡浴裝置側壁上部或所述蓋體上等。所述蓋體還可以采用其他方式進行組合使用，如蓋體可以是整體一板塊覆蓋在泡浴裝置敞口端面上，也可以是多塊滑動或活動鉸接設置。且氣體增壓輸送泵、水輸送泵、動態混合元件、排風機、加熱器等所有可以使用電氣控制的部位都可以使用電子控制，與PLC控制器進行控制連接實現自動化，還可在各管道間安裝電磁閥或氣動閥門以控制各路的接通與斷開，此處不再贅述。
[0100]示例性的，使用者在利用本實施例的泡浴系統進行泡浴的具體使用情況如下:
[0101]使用者推開滑動蓋體730，躺入泡浴裝置600中，然后合上滑動蓋體730，使用者的頭部通過缺口部710伸出泡浴裝置600，然后啟動所述氣泡發生裝置和負壓排氣口，可溶性氣體和水在所述氣泡發生裝置進行混合溶解后，輸出壓力狀態下溶解氣體后的水至泡浴裝置600中，所述壓力狀態下溶解氣體后的水在被輸送到泡浴裝置后釋放為常壓，溶解在水中的氣體由于壓力減低而形成納米級的氣體微小泡沫并緩慢釋放，微泡破裂過程中對人體皮膚表面進行打擊，清除污物，與此同時，人體通過表皮深層次大面積的接觸和吸收了氧或臭氧或氫氣，能夠起到清除人體自由基或中和人體血液酸性的目的并增加血液循環。
[0102]實施例四:
[0103]圖14為實施例四泡浴系統的結構示意圖。如圖14所示，本實施例又提出了一種泡浴系統，其與實施例三的主要不同之處在于，本實施例采用的所述氣泡發生裝置為實施例二中所述的洗浴用納米微泡發生裝置(具體結構參照實施例二)，其他具體結構和使用操作可參考實施例三的描述，此處不再贅述。
[0104]需要說明的是，在其他具體實施例中，本發明的泡浴系統所采用的泡浴裝置還可以是浴桶、噴淋器、足浴桶或桑拿箱等，也可以是噴淋器結合浴缸等一起使用，只需將氣泡發生裝置的輸出端連接至噴淋器上，人在泡浴的過程中，即可同時一邊手持噴頭對全身進行澆淋。當然了，基于本發明的洗浴用納米微泡發生裝置及泡浴系統，除應用于人體泡浴之夕卜，還可以應用在如動物洗浴，物品清洗，果蔬清洗等需要微泡清洗的應用。如利用本發明可使用臭氧氣體溶解于水中，并使用溶解臭氧的水進行消毒應用或對水本身進行消毒的應用。
[0105]以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本【技術領域】中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種洗浴用納米微泡發生裝置，包括:用于提供一定壓力狀態下的可溶性氣體的氣體發生器，用于提供一定壓力狀態下水的供水器，以及用于將所述可溶性氣體與所述水進行溶解混合的混合器，所述氣體發生器與所述供水器分別導通至所述混合器內，所述可溶性氣體和所述水在所述混合器內進行混合溶解后輸出；其特征在于: 所述混合器至少包括一靜態混合元件和一混合管路，所述氣體發生器與所述供水器導通在所述混合管路一端上，所述混合管路的另一端導通連接至所述靜態混合元件上； 所述靜態混合元件內部形成有至少一個混合腔體,所述混合腔體內填充有顆粒填充物和/或多孔結構物。
2.如權利要求1所述的洗浴用納米微泡發生裝置，其特征在于:所述混合腔體為多個，多個所述混合腔體串聯和/或并聯組合，所述混合腔體的內徑大于相鄰所述混合腔體之間的連接口徑。
3.如權利要求1或2所述的洗浴用納米微泡發生裝置，其特征在于:任一所述混合腔體沿軸向截面為矩形、菱形或梭子形。
4.如權利要求1或2所述的洗浴用納米微泡發生裝置，其特征在于:所述顆粒填充物的顆粒形狀為圓珠形或不規則形狀，顆粒平均直徑為0.5毫米到10毫米。
5.如權利要求1所述的洗浴用納米微泡發生裝置，其特征在于:所述混合器還包括一動態混合元件，所述動態混合元件為一動態攪拌器，所述動態攪拌器包括有定子、轉子和殼體，所述定子和所述轉子設置在所述殼體內，所述殼體的一端設置有用于導入所述可溶性氣體和所述水的輸入端，所述殼體的另一端設置有用于輸出氣水混合物的輸出端，所述輸出端連接導通至所述混合管路上，所述氣體發生器與所述供水器依次通過所述殼體的輸入端和輸出端導通連接至所述混合管路一端上。
6.如權利要求1或5所述的洗浴用納米微泡發生裝置，其特征在于:所述混合器內的壓力最低為lbar，所述供水器提供的水的壓力大于所述混合器內的壓力，所述氣體發生器提供的可溶性氣體的壓力大于所述混合器內的壓力。
7.如權利要求1所述的洗浴用納米微泡發生裝置，其特征在于:所述氣體發生器輸出的可溶性氣體為二氧化碳、氧氣、氫氣和/或臭氧。
8.如權利要求1所述的洗浴用納米微泡發生裝置，其特征在于:所述供水器包括:水源、加熱器和水輸送泵，通過供水管道依次導通連接所述水源、所述加熱器和所述水輸送泵，由所述水輸送泵對外輸出帶一定壓力狀態和溫度的水。
9.如權利要求1或2或8所述的洗浴用納米微泡發生裝置，其特征在于:所述氣體發生器包括:可溶性氣源和氣體增壓輸送泵，所述可溶性氣源通過供氣管道連接氣體增壓輸送泵，由氣體增壓輸送泵對外輸出帶一定壓力狀態的可溶性氣體。
10.如權利要求9所述的洗浴用納米微泡發生裝置，其特征在于:所述氣體增壓輸送泵為隔膜泵或柱塞泵。
11.如權利要求9所述的洗浴用納米微泡發生裝置，其特征在于:所述氣體增壓輸送泵的輸出端上設置有用于防止水輸送壓力大于氣體輸送壓力時造成所述氣體增壓輸送泵出現損壞的單向閥。
12.如權利要求9所述的洗浴用納米微泡發生裝置，其特征在于:所述氣體增壓輸送泵的輸出端上還設置有氣體流量計和減壓閥。
13.如權利要求1或2或5所述的洗浴用納米微泡發生裝置，其特征在于:所述洗浴用納米微泡發生裝置還包括用于分離裝置中未溶解于水中的可溶性氣體的氣液分離裝置，所述氣液分離裝置設置在所述靜態混合元件的氣液混合輸出端上，對未溶解在水中的氣體進行分離抽出。
14.如權利要求13所述的洗浴用納米微泡發生裝置，其特征在于:所述洗浴用納米微泡發生裝置還包括用于消除所述氣液分離裝置分離抽出的可溶性氣體的尾氣消除裝置，所述尾氣消除裝置連接在所述氣液分離裝置的氣體抽出端上，通過催化或加熱的方法使分離抽出的可溶性氣體化為無害氣體排至外部空間。
15.如權利要求13所述的洗浴用納米微泡發生裝置，其特征在于:所述氣液分離裝置的氣體抽出端直接連接至所述氣體發生器上，進行可溶性氣體的循環回收再利用。
16.一種泡浴系統，包括泡浴裝置和氣泡發生裝置，其特征在于:所述氣泡發生裝置為權利要求1-15任一項所述的洗浴用納米微泡發生裝置，可溶性氣體和水在所述氣泡發生裝置進行混合溶解后，輸出壓力狀態下溶解氣體后的水至所述泡浴裝置中，所述壓力狀態下溶解氣體后的水在被輸送到泡浴裝置后釋放為常壓，溶解在水中的氣體由于壓力減低而形成納米級的氣體微小泡沫并緩慢釋放，微泡破裂過程中可對待清洗表面進行打擊，清除污物并可增加血液循環。
17.如權利要求16所述的泡浴系統，其特征在于:所述泡浴裝置為噴淋器、足浴桶或桑拿箱。
18.如權利要求16所述的泡浴系統，其特征在于:所述泡浴裝置為浴缸或浴桶。
19.如權利要求18所述的泡浴系統，其特征在于:所述泡浴裝置上還設置有蓋體和負壓排氣口，所述蓋體蓋合在所述泡浴裝置敞口端面上，所述蓋體上預留有用于人體頭部伸出的缺口部，所述缺口部由所述蓋體的一側端面向內延伸形成，所述負壓排氣口導通設置在所述泡浴裝置和/或所述蓋體上，對從納米微泡釋放出來的氣體進行排出。
20.如權利要求19所述的泡浴系統，其特征在于:所述蓋體由固定蓋體和滑動蓋體組成，所述滑動蓋體可相對于所述固定蓋體和泡浴裝置水平滑動，所述缺口部開設在所述滑動蓋體上。
【文檔編號】B01F1/00GK104174311SQ201410404407
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月15日 優先權日:2014年8月15日
【發明者】王興南 申請人:王興南