一种氢浴机曝气头的制作方法

本发明涉及水质处理设备技术领域，尤其是涉及一种氢浴机曝气头。

背景技术：

世界范围的水资源短缺、水环境恶化与突发事件构成了饮水水源的三大水患，严重威胁饮用水的安全性。为此，各种深度净化处理技术和水质处理设备技术随之快速发展并得到广泛应用。微纳米氢气泡溶液在净化水质方面有非常重要的作用，其制备需要大量微纳米氢气气泡，使得氢气可以充分溶解于水中，同时需要严格控制氢气气泡的大小，从而使微纳米氢气泡溶液能够保持稳定和均匀，微纳米氢气泡溶液又叫富氢水，由于其中带电负性的微纳米氢气气泡，通常呈弱碱性。产生氢气的方法包括通过电解装置电解和利用曝气头将预先制成的饱和氢气水溶液曝气，其中将预先制成的饱和氢气水溶液曝气是更为经济和方便的方法。

常见的曝气头主要是通过气泡液高速回旋，改变流态形成紊流，从而产生负压析出气泡，或利用微孔结构的膜式曝气头进行曝气，但是利用负压析出气泡的方式难以控制气泡大小，不利于产生稳定、均匀的气泡液；而微孔式结构对孔径要求较高，制作困难且存在孔隙易堵塞、难清理等问题。

如中国专利cn201620111437.7公开了一种新型微孔曝气头，包括圆柱形高分子管体，管的一端封闭，另一端内表面设置有螺纹，管体的管壁和管底上均匀分布有直径为1-100微米的透气孔，管壁厚度为管体直径的1/4-1/6。该新型微孔曝气头对孔径有严格的要求，虽然有助于产生稳定、均匀的气泡液，但是制作困难，对工艺要求高，且对管壁厚度也有严格要求。中国专利cn201710867866.6公开了一种节能曝气头，包括进水组件和设置在进水组件前端的混合室，混合室设置为圆台状，进水组件包括进水管、设置在进水管前端的进水喷嘴和和设置在混合室侧边的进气管，进水管与混合室连接，进水喷嘴呈圆台状设置在所述混合室内，进水喷嘴横截面积大的一端与所述进水管连接，横截面积小的另一端设有进水喷嘴出水口。该发明结构简单，利用管道内的动能在混合室内造成瞬间的负压，形成气泡液，但是利用该专利曝气头难以控制气泡大小，生成的气泡液直接输出，导致气泡液不稳定、不均匀的缺点。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种氢浴机曝气头一种氢浴机曝气头。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种氢浴机曝气头，用以利用溶氢水产生微纳米氢气泡溶液，包括注射头、滤网组件，当然也可以另外设置固定环，所述的注射头内开设相互连通的流道和第一腔体，所述的流道的横截面积优选为从流道入口端至流道出口端逐渐减小，横截面积的逐渐减小使得溶氢水在流过流道的过程中流速逐渐增加，从而析出部分氢气，所述的第一腔体的横截面积大于流道出口端的横截面积，横截面积的突然大幅增加，使得溶氢水在流道出口端端口处和第一腔体内形成负压，从而释放大量氢气，产生气泡将溶氢水转变为气泡液，所述的滤网组件可以通过优选设置的固定环固定设置于注射头内，且设置于第一腔体后，通过流道和第一腔体产生的气泡尺寸大小不一，气泡液无法达到稳定和均匀的要求，滤网对大尺寸的气泡液进行剪切破碎或者筛选阻隔后，最终产生稳定且均匀的微纳米氢气泡溶液；

当溶氢水从流道入口端流至流道出口端的过程中，流速增加，析出氢气；流过流道出口端时，在流道出口端端口处形成负压，释放氢气形成气泡；流过滤网时，气泡被滤网破碎成微纳米气泡或被阻隔，最终产生微纳米氢气泡溶液。

进一步地，所述的第一腔体的横截面积为流道出口端的横截面积的20到35倍，第一腔体横截面积需要远大于流道出口端的横截面积，从而使得可以顺利形成负压并释放大量氢气，提高氢气的产生效率。气泡头通过独特的锥形叶片设计，小而通畅的流道，再加上多层40到170目细小的网孔，当倍数小于一定范围后，对负压形成以及氢气的释放有何种影响。会导致溶氢水压力减少，部分氢气颗粒不均匀，容易挥发出去，氢气难融入水中，水中含氢量少。更进一步的，所述第一滤网的目数为40-80目，所述第二滤网的目数为120-170目。

进一步地，所述的滤网包括第一滤网和第二滤网，所述的第一滤网的孔隙大于第二滤网的孔隙，所述的第一滤网设置于第二滤网之前，第一滤网的孔隙较大，可对大尺寸的气泡首先进行剪切破碎或筛选阻隔，使得通过第二滤网的气泡的尺寸在一定范围内，提高后续小孔隙滤网对气泡的处理效果。两种不同孔径的滤网可以有效改变流态变化，并且可以加剧紊流速度，增加氢气的释放量，同时，设定关系的滤网的孔隙还可以起到筛选微纳米气泡尺寸的功能，以此稳定地形成尺寸均匀的微纳米氢气泡溶液。滤网的孔径过大会产生微纳米气泡颗粒不均匀，易挥发出去，氢气难融入水中，水含氢量少。

进一步地，所述的第一滤网设置1片，所述的第二滤网设置5片。

进一步地，所述的注射头内还开设与第一腔体连通的第二腔体，所述的第二腔体设置于第一腔体之后，所述的第二腔体的横截面积大于第一腔体的横截面积，所述的滤网组件设置于第二腔体内。更进一步的，对应滤网组件的第一滤网紧贴第一腔体和第二腔体的交界面，更优选的，固定环内还可以设有与滤网形状配合的环形挡板，通过中间通孔小于第二滤网外径的环形挡板抵住第二滤网，使得第一腔体和第二腔体的交界面与环形挡板共同固定滤网组件。

进一步地，所述的固定环内设置内螺纹，所述的注射头的出口部开设出口部外螺纹，所述的固定环和注射头通过螺纹固定密封连接。

进一步地，所述的第一腔体和第二腔体为圆柱形腔体。

进一步地，所述的流道为圆锥形流道。

进一步地，所述的注射头的入口部设置可与外部溶氢水生成器(即产生溶氢水的设备)相连接的入口部外螺纹，所述的入口部外螺纹的尾部设置六边形脚垫。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明的注射头中开设流道的横截面积由流道入口端至流道出口端逐渐收缩，使溶氢水流速增加，使得在流道中就释放部分氢气，同时在流道出口端设置横截面积远大于流道出口端的第一腔体，在第一腔体内形成负压，进一步释放氢气，通过两次氢气的释放过程，使溶氢水中的氢气得到充分的释放，提高产生氢气的效率，可以有效解决氢气难融于水的问题，同时停留时间长，气泡均匀不容易挥发；

2)本发明在注射头中设置孔隙不同的滤网可以产生尺寸较小的微纳米气泡并释放更多氢气，通过滤网的剪切破碎和过筛功能可以稳定地产生大小均匀的微纳米气泡，使产生的气泡水稳定且均匀；同时滤网的固定利用固定环中的环形挡板抵住来实现，当固定环与注射头分开时，滤网就可被拆卸，利于清理和更换，解决了传统曝气头易堵塞的问题；

3)本发明的曝气头仅包括注射头、滤网和固定环，且可以在固定的流量与压力下，产生气泡尺寸和数密度均匀的氢气泡溶液，结构简单且组装方便，与传统的通过电解水产生氢气相比，装置复杂度低且能耗低；

4)本发明对滤网的孔隙大小与微孔结构的膜式曝气头相比，要求大大降低，简化了制造工艺。

附图说明

图1为氢浴机曝气头组装完成的后侧视角的示意图；

图2为氢浴机曝气头组装完成的前侧视角的示意图；

图3为氢浴机曝气头出口方向的拆解结构图；

图4为氢浴机曝气头进口方向的拆解结构图。

其中：1、注射口，11、第二腔体，12、第一腔体，13、入口部外螺纹，14、流道入口端，15、流道出口端、16、出口部外螺纹，21、第一滤网，22、第二滤网，3、固定环，31、环形挡板，32、内螺纹。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

实施例

如图3和图4所示，本发明提供一种氢浴机曝气头，用以利用溶氢水产生微纳米氢气泡溶液，包括注射头1、滤网和固定环3。

注射头1内开设相互连通的流道、第一腔体12和第二腔体11，流道为圆锥渐缩形流道，第一腔体12和第二腔体11均为圆柱形腔体，圆锥形流道横截面积大的一端为流道入口端14，横截面积小的一端为流道出口端15，流道的横截面积由流道入口端14至流道出口端15逐渐减小，由于流道横截面积的收缩使溶氢水流速骤增，导致溶氢水压力减小，部分氢气析出，第一腔体12的横截面积比流道出口端15的横截面积大得多，本实施例中，第一腔体12的横截面积为流道出口端15的横截面积的20-35倍(本实施例优选为25倍左右)，使得溶氢水在流道出口端的端口处形成负压，产生紊流，使溶于水中的氢气进一步释放形成气泡。在第一腔体12后开设第二腔体11，第二腔体11用于放置滤网。

滤网位于第一腔体12之后，滤网分为孔隙较大的第一滤网21和孔隙较小的第二滤网22，本实施例中，第一滤网21的目数设置成40-80目左右(可优选为60目，也可以设置成40目或80目)，第二滤网22设置成120-170目左右(可优选为150目，也可以设置成120目或170目)，本实施例采用一片第一滤网21和五片第二滤网22的组合，六片滤网均置于第二腔体11中，第二腔体11的横截面积大于第一腔体12的横截面积，第一滤网21紧贴第一腔体12和第二腔体11的交界面，固定环3头部为环形结构的环形挡板31，内径略小于滤网的直径，环形挡板21的外侧为圆锥面，内侧为平面，用于抵住第二滤网22，第一腔体12和第二腔体11的交界面与环形挡板21共同固定滤网。滤网将大气泡剪切破碎成微纳米气泡，并且可以加剧紊流程度，增加氢气的释放量，同时滤网的孔隙还可以起到筛选微纳米气泡尺寸的功能，以此稳定地形成尺寸均匀的微纳米氢气泡溶液。

注射头1为回转体结构，在入口部和出口部分别设有入口部外螺纹13和出口部外螺纹16，入口部外螺纹13的尾部有六边形脚垫，固定环尾部有内螺纹32，固定环2和注射头1通过注射头出口部外螺纹16和固定环尾部的内螺纹32连接，注射头的入口部外螺纹13用于连接产生溶氢水的上级装置，螺纹连接保证该曝气头的密封性和连接的稳固性。

实际应用时，当溶氢水经过曝气头时，首先通过注射头1的圆锥形的流道，由于横截面的收缩使流速增加，导致溶氢水压力减小，部分氢气被释放出来；当溶氢水从圆锥形的流道流入第一腔体12时横截面骤增导致流态变化，形成紊流，进一步释放氢气；最后气泡液经过孔隙不等的第一滤网21和第二滤网22，第一滤网21和第二滤网22将大气泡剪切破碎成微气泡，加剧紊流程度并增加氢气的释放量，同时滤网的孔隙还起到筛选微气泡尺寸的功能，由此稳定地形成尺寸均匀的微纳米氢气泡溶液。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。