一种微纳米气泡产生装置及应用有该装置的清洗机的制作方法

本实用新型涉及用于洗涤类电器的微纳米气泡产生装置，还涉及应用有该微纳米气泡产生装置并用来清洗餐具、蔬菜或水果的清洗机。

背景技术：

随着微纳米气泡清洗技术的逐渐成熟，在家电领域的应用也变得更加广泛。

在工业应用领域中，纳米级气泡指在液体中1000nm以下的细小气泡，进一步地，将1～100μm之间的气泡称为微小气泡，100μm以上的气泡称为普通气泡。在水中，相较于普通气泡，微纳米气泡拥有存在时间长、表面能高、表面带负电荷、气液传质率高、能自发产生自由基的特点，因此，微纳米气泡具有增氧、杀菌、消毒、洗涤、去污、净水、有机物降解等功能。由于微纳米气泡具有的这些功能，其在洗涤和健康领域，如洗衣去污去垢、洁净皮肤、饮用水增氧、蔬菜水果清洗、牙齿去垢等展露出广阔的市场前景。

目前，产生微纳米气泡的方法主要有四种：超声空化、水动力空化、光学空化和微粒空化，其中，水动力空化设备要求简单，是产生微纳米气泡的常用方法。例如，申请公开号为cn104803467a的中国发明专利申请《一种微纳米臭氧气泡装置》(申请号：cn201510199198.5)、申请公开号为cn108842384a的中国发明专利申请《基于微纳米爆气的洗衣机过滤装置》(申请号：cn201810907234.2)等均披露了类似的结构。上述现有的微纳米气泡发生装置大多采用气泵提供动力源混入空气，空气与水进行充分混合溶解后，再释放压力以获得浓度较高的微纳米气泡，该方式的实现结构相对比较复杂、成本高，且需依靠电路进行控制，可靠性较差。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能无源式生成微纳米气泡从而简化设备结构、降低成本并提高可靠性的微纳米气泡产生装置。

本实用新型所要解决的另一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用有上述微纳米气泡产生装置的清洗机，该清洗机能有效提高清洗效果并兼具溢水、透气功能。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种微纳米气泡产生装置，包括壳体，该壳体具有中空的第一腔体，其特征在于：所述壳体的侧壁上开有供水流进入第一腔体中的第一进水口，所述壳体的底壁上开设有上下贯通从而将第一腔体与外界空气相连通的孔，且该孔成形为上端小、下端大的锥形孔。

在上述方案中，所述孔的上端口位于壳体的内底壁上，且该上端口直径为1～1.5mm。将孔的上端口设置为1～1.5mm，是为了在水流初步进入第一腔体中后，能将孔的上端口堵住，从而使第一腔体中随着水流进入而形成高压，避免进入第一腔体中的水流在水流输送过程中流走。

优选地，所述孔在轴向上的长度为15-40mm，且所述孔的下端口直径为3-8mm，采用这样的结构，以提高微纳米气泡的形成效果。

优选地，所述的孔为多个且间隔布置在壳体的底壁上，所述第一进水口也开设于壳体的底壁上。将孔开设在壳体底壁上，是为了在水流进入后将小孔堵住，使第一腔体构成密闭腔体；将第一进水口开设于壳体底部，不仅有利于水流在进入第一腔体中后快速将孔堵住，还能在水流输入过程中在第一腔体中形成紊流作用，有利于使空气快速溶解在水中。

在上述各方案中，所述壳体上开设有第一进气口，且该第一进气口上设置有能在所述第一腔体内外压差达到设定值状态下允许气体自外界进入第一腔体中的单向阀。设置该单向阀，以便于在一次微纳米气泡水产生完毕后，使第一腔体恢复原有压力，为下一次微纳米气泡水的产生准备空气源。

优选地，所述第一进气口开设于壳体的顶壁上，所述单向阀约束在壳体上且盖置于第一进气口外。将第一进气口及单向阀设于壳体顶壁，以避免与进水区域形成干涉。

作为优选，所述的单向阀包括压盖及密封垫，所述压盖约束在壳体的第一进气口处且底部开设有与第一进气口相连通的容置腔，所述密封垫能上下移动地设于该容置腔中，所述压盖的顶壁上开有供外界空气与容置腔相连通的第二进气口，所述密封垫向上移动将第二进气口封闭，所述密封垫向下移动将第二进气口打开。

优选地，所述密封垫具有自上而下内径逐渐减小的密封部及导向部，所述密封部的上端面为能压紧在第二进气口下端从而将其封闭的密封平面，所述导向部的下端面能为抵靠在第一进气口外缘的支撑平面，且该支撑平面上开有沿径向延伸从而供容置腔中的气体穿过第一进气口进入第一腔体中的导向槽。

优选地，所述密封部的上边缘至导向部的上边缘处沿径向收缩形成圆台面。该结构有利于提高密封平面对第二进气口的密封效果。

优选地，所述导向部下端面的中部设置有向下延伸并能插置在第一进气口中的插接柱，且在该插接柱插置在所述第一进气口中状态下，所述插接柱的外壁与第一进气口的内壁之间具有间隙。所述插接柱成形为上端大、下端小的圆台状结构。该结构有利于避免密封垫在容置腔中偏移或影响其上下正常浮动。

为了便于对单向阀的设定压力进行调节，还可以采用这样的结构：所述容置腔中具有沿第二进气口的边缘向下延伸的导气通道，该导气通道的外周套置有一弹性件，该弹性件的上端与容置腔的内顶壁相抵，该弹性件的下端与所述密封垫的上端面相抵。

为了便于安装及提高密封性，所述壳体顶部在围绕第一进气口的外缘处局部下凹形成用于安装压盖的容置槽，且所述压盖的下端面与容置槽的底壁之间设置有围绕第一进气口外缘布置的密封圈。

一种应用有上述微纳米气泡产生装置的清洗机，包括具有洗涤腔的箱体，所述箱体的侧壁上开设有第二进水口，其特征在于：还包括所述的微纳米气泡产生装置，该微纳米气泡产生装置的壳体设于箱体侧壁上，且所述孔的下端口与箱体的第二进水口相连通。

为了便于装配，所述壳体具有能将孔的下端口包围其中的第二腔体，所述壳体的侧壁上开设有能将第二腔体与箱体的第二进水口相连通的第三进水口。

优选地，所述第二腔体内底壁至少在靠近第一侧处自中间向外逐渐向上倾斜形成第一倾斜部，并在该第一倾斜部的外端处开设有溢水口。将微纳米产生装置与溢水结构进行结合，有利于简化清洗机整体结构、节约成本、便于控制及使用。

优选地，所述第一倾斜部的外端具有水平向外延伸的水平部，所述溢水口开设于该水平部上，且所述第一倾斜部的外端与水平部的衔接处设置有竖向布置的挡板。

优选地，所述第二腔体的内顶壁在对应第一倾斜部的末端处向上抬升形成能在溢水状态下将第二腔体内的残余空气排空的排空区，且该排空区的外端与所述溢水口上下对应，该排空区的内端至少对应第一倾斜部外端的内缘布置。该结构便于将流道内的残留空气进行排除，从而提高溢水端前后压差，提高溢水流量。

优选地，所述第二腔体内底壁在靠近第二侧处自中间向外逐渐向上倾斜形成第二倾斜部，且所述第二腔体的第二侧具有自第二倾斜部外端向上延伸的透气通道，所述壳体上部开有与该透气通道相连通的透气口。由于水槽式清洗机的清洗过程中需加热，前后压差较大，设置上述透气口可平衡内外气压，本实用新型将微纳米产生装置与溢水结构、透气结构结合在一起，有利于简化清洗机整体结构、节约成本、便于控制及使用。

优选地，所述第一进水口上连接有进水通道，该进水通道自下而上穿过第二腔体竖向布置。该结构将水流竖向输送，有利于增强在第一腔体中产生的紊流效果。

优选地，所述进水通道中设置有能对进水量进行检测的涡流组件及水流量传感器。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型提供了一种无源式生成微纳米气泡的装置，使用时，水流通过第一进水口进入第一腔体中，由于壳体底壁上孔的上端口极小，因此，进入第一腔体中的水会因重力作用而迅速将孔堵住，在水流不断输入第一腔体的过程中，第一腔体中的空气无处散失，使得第一腔体中压力急剧增大，进而提高了空气在水中的溶解度，伴随着水流输入产生的紊流作用，空气快速溶解在水中，当第一腔体中的压力达到锥形孔上端口所能承担的临界值时，溶解有大量空气的水流自锥形孔向外迅速释放，经过锥形孔过程中产生负压，从而形成微纳米气泡水；本实用新型产生微纳米气泡水的过程无需提供动力及进行电控操作，不仅简化了设备结构，而且降低了成本，提高了使用的可靠性；微纳米气泡在水中产生的空化作用以及表面带有的负电荷具有提高界面活性的化学作用，有利于提高清洗效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中微纳米气泡产生装置的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图2中a部分的放大结构示意图；

图4为图2中b部分的放大结构示意图；

图5为图4中密封垫的结构示意图；

图6为本实用新型实施例2中单向阀与壳体的装配结构示意图；

图7为本实用新型实施例1中清洗机的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1：

如图1～5所示，本实施例微纳米气泡产生装置包括壳体1，该壳体1具有中空的第一腔体11。壳体1的侧壁上开有供水流进入第一腔体11中的第一进水口111，壳体1的底壁上开设有上下贯通从而将第一腔体11与外界空气相连通的孔12，且该孔12成形为上端小、下端大的锥形孔。孔12的上端口位于壳体1的内底壁上，且该上端口直径为1～1.5mm，将孔的上端口设置为1～1.5mm，是为了在水流初步进入第一腔体11中后，能将孔12的上端口堵住，从而使第一腔体11中随着水流进入而形成高压，避免进入第一腔体11中的水流在水流输送过程中流走。孔12在轴向上的长度为15-40mm，且孔12的下端口直径为3-8mm。采用这样的结构，以使水流在冲出孔12的过程中迅速产生负压，以提高微纳米气泡的形成效果。

在本实施例中，孔12为多个且间隔布置在壳体1的底壁上，第一进水口111也开设于壳体1的底壁上。将孔12开设在壳体1底壁上，是为了在水流进入后将小孔堵住，使第一腔体11构成密闭腔体；将第一进水口111开设于壳体1底部，不仅有利于水流在进入第一腔体11中后快速将孔12堵住，还能在水流输入过程中在第一腔体11中形成紊流作用，有利于使空气快速溶解在水中。

本实施例壳体1上开设有第一进气口13，且该第一进气口13上设置有能在第一腔体11内外压差达到设定值状态下允许气体自外界进入第一腔体11中的单向阀2。设置该单向阀2，以便于在一次微纳米气泡水产生完毕后，使第一腔体11恢复原有压力，为下一次微纳米气泡水的产生准备空气源。第一进气口13开设于壳体1的顶壁上，单向阀2约束在壳体1上且盖置于第一进气口13外。将第一进气口13及单向阀2设于壳体1顶壁，以避免与进水区域形成干涉。

本实施例的单向阀2包括压盖21及密封垫22，压盖21约束在壳体1的第一进气口13处且底部开设有与第一进气口13相连通的容置腔211，密封垫22能上下移动地设于该容置腔211中，压盖21的顶壁上开有供外界空气与容置腔211相连通的第二进气口212，密封垫22向上移动将第二进气口13封闭，密封垫22向下移动将第二进气口13打开。密封垫22具有自上而下内径逐渐减小的密封部221及导向部222，密封部221的上端面为能压紧在第二进气口212下端从而将其封闭的密封平面，导向部222的下端面能为抵靠在第一进气口13外缘的支撑平面，且该支撑平面上开有沿径向延伸从而供容置腔211中的气体穿过第一进气口13进入第一腔体11中的导向槽2221。密封部221的上边缘至导向部的上边缘处沿径向收缩形成圆台面2211，该结构有利于提高密封平面对第二进气口212的密封效果。导向部222下端面的中部设置有向下延伸并能插置在第一进气口13中的插接柱223，且在该插接柱223插置在第一进气口13中状态下，插接柱223的外壁与第一进气口13的内壁之间具有间隙。插接柱223成形为上端大、下端小的圆台状结构，该结构有利于避免密封垫22在容置腔211中偏移或影响其上下正常浮动。

为了便于安装及提高密封性，壳体1顶部在围绕第一进气口13的外缘处局部下凹形成用于安装压盖21的容置槽14，压盖21通过螺钉固定在容置槽14中，且压盖21的下端面与容置槽14的底壁之间设置有围绕第一进气口13外缘布置的密封圈23。

如图7所示，本实施例的清洗机包括箱体3及上微纳米气泡产生装置，箱体3内部中空形成洗涤腔，箱体3的侧壁上开设有第二进水口31，微纳米气泡产生装置的壳体1设于箱体3外侧壁上，且孔12的下端口与箱体3的第二进水口31相连通。为了便于装配，壳体1具有能将孔12的下端口包围其中的第二腔体15，壳体1的侧壁上开设有能将第二腔体15与箱体3的第二进水口31相连通的第三进水口17。

本实施例第二腔体15内底壁在靠近第一侧处自中间向外逐渐向上倾斜形成第一倾斜部151，并在该第一倾斜部151的外端处开设有溢水口16。第一倾斜部151的外端具有水平向外延伸的水平部152，溢水口16开设于该水平部152上，且第一倾斜部151的外端与水平部152的衔接处设置有竖向布置的挡板153，挡板153的上边缘不高于第一腔体11的内底壁边缘。第二腔体15的内顶壁在对应第一倾斜部151的末端处向上抬升形成能在溢水状态下将第二腔体15内的残余空气排空的排空区150，且该排空区150的外端与溢水口16上下对应，该排空区150的内端对应第一倾斜部151的中部布置。该结构便于将流道内的残留空气进行排除，从而提高溢水端前后压差，提高溢水流量。第二腔体15内底壁在靠近第二侧处自中间向外逐渐向上倾斜形成第二倾斜部154，且第二腔体15的第二侧具有自第二倾斜部154外端向上延伸的透气通道155，壳体1上部开有与该透气通道155相连通的透气口18。由于水槽式清洗机的清洗过程中需加热，前后压差较大，设置上述透气口18可平衡内外气压。本实施例将微纳米产生装置与溢水结构、透气结构结合在一起，有利于简化清洗机整体结构、节约成本、便于控制及使用。

第一进水口111上连接有进水通道19，该进水通道19自下而上穿过第二腔体15竖向布置，该结构将水流竖向输送，有利于增强在第一腔体11中产生的紊流效果。进水通道19中设置有能对进水量进行检测的涡流组件及水流量传感器。

使用本实施例的微纳米气泡发生装置时，水流通过第一进水口111进入第一腔体11中，由于壳体1底壁上孔12的上端口极小，因此，进入第一腔体11中的水会因重力作用而迅速将孔12堵住，在水流不断输入第一腔体11的过程中，第一腔体11中的空气无处散失，使得第一腔体11中压力急剧增大，进而提高了空气在水中的溶解度，伴随着水流输入产生的紊流作用，空气快速溶解在水中，当第一腔体11中的压力达到锥形孔12上端口所能承担的临界值时，溶解有大量空气的水流自锥形孔12向外迅速释放，经过锥形孔12过程中产生负压，从而形成微纳米气泡水；由于第一腔体11中的空气溶于水中并随水一起排出，随着第一腔体中11中液位的下降，第一腔体11会与外界产生压差，当达到单向阀2设定的临界值时，密封垫22会向下移动直至密封垫22上导向部222的下端面抵靠在第一进气口13上，将第二进气口212打开，此时，空气经过第二进气口212、容置腔211、导向槽2221、第一进气口13进入第一腔体11中，为第一腔体11补充空气源；当再次向第一腔体11中进水时，随着第一腔体11中压力的升高，密封垫22上浮，将第二进气口212关闭。

本实施例产生微纳米气泡水的过程无需提供动力及进行电控操作，不仅简化了设备结构，而且降低了成本，提高了使用的可靠性；微纳米气泡在水中产生的空化作用以及表面带有的负电荷具有提高界面活性的化学作用，有利于提高清洗效果。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别仅在于：如图6所示，单向阀2的结构不同。为了便于对单向阀2的设定压力进行调节，本实施例容置腔211中具有沿第二进气口212的边缘向下延伸的导气通道213，该导气通道213的外周套置有一弹性件24，该弹性件24为弹簧，弹性件24的上端与容置腔211的内顶壁相抵，该弹性件24的下端与密封垫22的上端面相抵。