本發(fā)明涉及一種微氣泡物理發(fā)生器，具體地說，是一種利用物理方法來改變氣泡大小的裝置，屬于機(jī)電領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鑒于微氣泡技術(shù)的大量應(yīng)用，現(xiàn)在基本上是大流量旋渦泵來進(jìn)行充分的攪拌來生產(chǎn)微小氣泡，不能使設(shè)備小型化，采用工業(yè)或民用電源，整個(gè)裝置存在一定的安全隱患。或者采用離心泵和空壓機(jī)的形式來完成氣泡的生產(chǎn)，主要應(yīng)用于工業(yè)環(huán)保等領(lǐng)域。本發(fā)明著手于小流量、低噪音、高安全性、物理方式處理、家庭及小型商鋪來使用。具體如下：現(xiàn)有的微氣泡設(shè)備使用的是220v的交流電直接帶動(dòng)電機(jī)，利用交流水泵來進(jìn)行增壓以達(dá)到混合的目的，混合效率低；另外噪音比較大，影響生活質(zhì)量。其次，設(shè)備的維護(hù)比較麻煩，可能出現(xiàn)問題的部件包含泵外殼、葉輪變形、機(jī)封泄漏、短路等一系列問題，一旦出現(xiàn)問題作為家用且個(gè)人無法維修，四是生成的氣泡粒徑較大，無法滿足深層清潔的目的。
鑒于微氣泡技術(shù)的大量應(yīng)用，現(xiàn)在基本上是大流量旋渦泵來進(jìn)行充分的攪拌來生產(chǎn)微小氣泡，不能使設(shè)備小型化，采用工業(yè)或民用電源，整個(gè)裝置存在一定的安全隱患?；蛘卟捎秒x心泵和空壓機(jī)的形式來完成氣泡的生產(chǎn)，主要應(yīng)用于工業(yè)環(huán)保等領(lǐng)域。具體如下：現(xiàn)有的微氣泡設(shè)備使用的是220v的交流電直接帶動(dòng)電機(jī)，利用交流水泵來進(jìn)行增壓以達(dá)到混合的目的，混合效率低；另外噪音比較大，影響生活質(zhì)量。其次，設(shè)備的維護(hù)比較麻煩，可能出現(xiàn)問題的部件包含泵外殼、葉輪變形、機(jī)封泄漏、短路等一系列問題，一旦出現(xiàn)問題作為家用且個(gè)人無法維修，四是生成的氣泡粒徑較大，無法滿足深層清潔的目的。
本發(fā)旨在開發(fā)一種小流量、低噪音、高安全性、物理方式處理、適用于家庭及小型商鋪的微氣泡發(fā)生器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明涉及一種小流量、低噪音、高安全性、物理方式處理、適用于家庭及小型商鋪的微氣泡發(fā)生器。本發(fā)明不僅優(yōu)化了微氣泡發(fā)生器的結(jié)構(gòu)，還對(duì)其材質(zhì)進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)。
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
為了解決安全問題，本發(fā)明全部采用36v以下的電源，避免了使用220v、380v或其它高壓電源帶來的安全隱患。其次為了解決噪音問題，該裝置全部采用靜音設(shè)備，全部符合家庭使用的噪音標(biāo)準(zhǔn)要求。再次在控制方面采用一鍵式啟動(dòng)和關(guān)閉，大大簡(jiǎn)化了設(shè)備操作的復(fù)雜性。第四衛(wèi)生，設(shè)備材質(zhì)的過流部分全本采用符合國(guó)家要求的食品級(jí)材料。具體如下：一是采用了36v以下的電壓作為增壓泵的電源，安全性大大提高；二是采用靜音水泵，高壓沖撞并二次曝氣達(dá)到微納米級(jí)氣泡粒徑，三是設(shè)計(jì)了較高的自動(dòng)化控制，一鍵啟動(dòng)和停機(jī)，方便實(shí)用，四是除清理過濾網(wǎng)外無其它需要更換的部件，徹底滿足家庭的實(shí)用性。
本發(fā)明的微氣泡發(fā)生器，其特征在于，其包括如下組件：
氣體入口、氣體入口開關(guān)閥、微型氣泵、氣體單向閥；
液體入口、液體入口開關(guān)閥、靜音安全增壓泵、液體止回閥；
高壓槍，壓力溶氣罐；
控制面板，物理氣泡水排出口；
其工作流程如下：
設(shè)備的進(jìn)口與家用的水管或水龍頭相連接，然后使自來水進(jìn)入到設(shè)備中，接下來安裝一個(gè)電磁開關(guān)閥用于切斷或打開水泵的進(jìn)水和斷水，接下來自來水進(jìn)入靜音安全增壓泵中，自來水經(jīng)過增壓泵的增壓進(jìn)入到高壓槍，通過高壓槍的射流撞擊，使其自來水在壓力罐內(nèi)與氣體充分的混合，并使混合后的混合液建立壓力為接下來的二次曝氣做準(zhǔn)備，隨后混合水通過曝氣頭進(jìn)行二次曝氣，使水中的氣泡進(jìn)一步變小，達(dá)到微納米級(jí)別，平均粒徑在20-30微米級(jí)；
另外再氣路上設(shè)計(jì)有微型氣泵，以便補(bǔ)充氣體(該氣體可以是空氣、氧氣、臭氧或其它氣體，根據(jù)用途來接入不同的氣體)；
通過控制板，在控制上使用、一鍵啟動(dòng)和停止，水泵設(shè)計(jì)為累計(jì)時(shí)間15分鐘，氣泵啟動(dòng)為每隔15分鐘啟動(dòng)一次，每次持續(xù)45秒，以此來達(dá)到不間斷供水。
本發(fā)明還對(duì)材質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)，具體為制備抗熱抗腐蝕薄膜。
金屬的腐蝕，是金屬受環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)或電化學(xué)作用而被破壞的現(xiàn)象。金屬的腐蝕遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來了巨大的損失。長(zhǎng)期以來，人們一直采用多種技術(shù)對(duì)金屬加以保護(hù)，防止腐蝕的發(fā)生。其中，金屬設(shè)備防腐蝕最有效、最經(jīng)濟(jì)的方法之一是在金屬表面涂覆防腐蝕涂層，以隔絕腐蝕介質(zhì)與金屬基體。但是防腐涂料在使用過程中因受到環(huán)境因素的影響，其力學(xué)性能發(fā)生變化，導(dǎo)致其產(chǎn)生微裂紋，長(zhǎng)期暴露于大氣中，微裂紋會(huì)逐漸蔓延、擴(kuò)張，從而加速了金屬基材表面的涂層的剝離，傳統(tǒng)的修復(fù)方法經(jīng)濟(jì)成本高且工藝復(fù)雜。本發(fā)明進(jìn)行了抗熱抗腐蝕薄膜涂層的進(jìn)一步優(yōu)化，主要是增加芯材的含量，增加包封量，從而提高防腐性能。
所述薄膜的制備包括以下步驟：
(1)制備納米ato粉體：
采用水解沉淀法制備納米ato粉體：
稱取30g的sncl4·5h2o和3.2g的sncl3，將其溶于55ml、2mol/l的鹽酸中，一直磁力攪拌下，用氨水滴定該溶液，到ph為3.8左右時(shí)結(jié)束；
恒溫70℃反應(yīng)2-3小時(shí)，然后將得到的產(chǎn)物洗滌過濾，再將過濾物在60℃下干燥30h，用研缽研磨使得顆粒物粒徑為400nm，再將研磨粉體在600℃下煅燒3h，得到納米ato粉體。
(2)制備聚苯胺/sio2粉體：
將2.68g的十二烷基苯磺酸鈉溶解到100ml水中，加入3ml的苯胺，在水浴中80℃處理30min，然后加入0.56g納米sio2，磁力攪拌1h，得到sio2的均一懸濁液；將6.57g的過硫酸銨溶解到150ml鹽酸溶液中，磁力攪拌1h，然后將過硫酸銨溶液緩慢滴加到苯胺溶液中，不斷攪拌使其反應(yīng)4h，然后靜置過濾，將過濾物洗滌干燥后研磨成粉末，即得聚苯胺/sio2粉體。
(3)粉體的微膠囊化處理：
取上述納米ato粉體和聚苯胺/sio2粉體，按照tio2：ato：聚苯胺/sio2質(zhì)量比為2:1:1的比例混合均勻，混合均勻；
取12％的阿拉伯樹膠溶液與上述混合粒子混合，50℃下，以1500rpm高速攪拌至乳白色，然后加入1％蠶絲蛋白溶液，0.05％水溶性殼聚糖，降溫至20℃保持15-20min；
接著加入10％的明膠溶液，以800rpm轉(zhuǎn)速攪拌10min，再以1500rpm攪拌20-22min，這時(shí)呈現(xiàn)乳白色，此時(shí)升溫至55℃保持8min；
然后調(diào)節(jié)ph值至3.0，發(fā)生相分離，加水稀釋，得到微膠囊化的粉體，然后在6℃填入固化劑甲醛，并調(diào)節(jié)ph值為9之間，升溫到60℃，加入脲反應(yīng)掉多余甲醛，過濾，干燥，即得微膠囊化混合粉體；
經(jīng)檢測(cè)，微膠囊的熱穩(wěn)定性良好，熱穩(wěn)定溫度約為320℃，合成包覆良好，微膠囊的包封率達(dá)99.5％以上，粒徑均勻，分布窄(300-400nm之間)，
(4)制備復(fù)合涂料：
取上步得到的微膠囊化混合粉體放入燒杯1中，加入n-甲基吡咯烷酮，其中微膠囊化混合粉體：n-甲基吡咯烷酮質(zhì)量比為1:2，磁力攪拌30min，然后再超聲1h；
取同樣燒杯，加入環(huán)氧樹脂，然后加入正丁醇，磁力攪拌1h，將燒杯中環(huán)氧樹脂加入到超聲后的燒杯1中，攪拌2h，然后依次加入磷酸鋅、分散劑fs-02、消泡劑、固化劑，每加入一種試劑攪拌1h，得到復(fù)合涂料。
(5)制備復(fù)合涂膜：
將制得的復(fù)合涂料涂覆在預(yù)先清洗過的目標(biāo)物體表面，涂覆層數(shù)為1層，每層厚度為1.5μm，然后對(duì)涂膜經(jīng)過高溫干燥處理，使其固化2h，即在目標(biāo)物體表面得到復(fù)合涂膜。
優(yōu)選地，所述步驟五中涂膜的干燥處理中溫度范圍為100～200℃，升溫速度為20℃/min。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
1.噪音低、效率高(耗電量小)、微氣泡小且均勻、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、控制方便、壽命長(zhǎng)基本無維修等。本技術(shù)方案設(shè)計(jì)沒有采用傳統(tǒng)的混合方式，采用了靜壓混合和動(dòng)態(tài)混合相結(jié)合的綜合混合方式，徹底降低了噪音的產(chǎn)生，使其靜音生活進(jìn)入家庭，正常使用35分貝左右；其次由于采用了二次高爆混合方式，使氣泡變得更小，真正達(dá)到了深層清潔和消毒的目的，是我們生活在更健康的環(huán)境中。
2.對(duì)材料進(jìn)一步進(jìn)行了改進(jìn)，充分利用了新材料的優(yōu)勢(shì)，使得機(jī)器壽命長(zhǎng)，隔熱耐腐蝕性能非常優(yōu)異。
附圖說明
附圖1為本發(fā)明微氣泡發(fā)生器的原理圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
本發(fā)明的具體實(shí)施例如以下說明。
實(shí)施例1
本發(fā)明的微氣泡發(fā)生器，其特征在于，其包括如下組件：
氣體入口、氣體入口開關(guān)閥、微型氣泵、氣體單向閥；
液體入口、液體入口開關(guān)閥、靜音安全增壓泵、液體止回閥；
高壓槍，壓力溶氣罐；
控制面板，物理氣泡水排出口；
其工作流程如下：
設(shè)備的進(jìn)口與家用的水管或水龍頭相連接，然后使自來水進(jìn)入到設(shè)備中，接下來安裝一個(gè)電磁開關(guān)閥用于切斷或打開水泵的進(jìn)水和斷水，接下來自來水進(jìn)入靜音安全增壓泵中，自來水經(jīng)過增壓泵的增壓進(jìn)入到高壓槍，通過高壓槍的射流撞擊，使其自來水在壓力罐內(nèi)與氣體充分的混合，并使混合后的混合液建立壓力為接下來的二次曝氣做準(zhǔn)備，隨后混合水通過曝氣頭進(jìn)行二次曝氣，使水中的氣泡進(jìn)一步變小，達(dá)到微納米級(jí)別，平均粒徑在20-30微米級(jí)；
另外再氣路上設(shè)計(jì)有微型氣泵，以便補(bǔ)充氣體(該氣體可以是空氣、氧氣、臭氧或其它氣體，根據(jù)用途來接入不同的氣體)；
通過控制板，在控制上使用、一鍵啟動(dòng)和停止，水泵設(shè)計(jì)為累計(jì)時(shí)間15分鐘，氣泵啟動(dòng)為每隔15分鐘啟動(dòng)一次，每次持續(xù)45秒，以此來達(dá)到不間斷供水。
實(shí)施例2
本發(fā)明還對(duì)材質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)，具體為制備抗熱抗腐蝕薄膜，并對(duì)本發(fā)明的發(fā)生器進(jìn)行涂刷防腐蝕處理。本發(fā)明主要改進(jìn)在于粉體的微膠囊化處理過程，通過加入蠶絲蛋白和殼聚糖(本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)使用一項(xiàng)效果并不好)，配合合適的乳化轉(zhuǎn)速，溫度精準(zhǔn)控制等，達(dá)到了預(yù)料不到的效果：微膠囊的熱穩(wěn)定性良好，熱穩(wěn)定溫度約為320℃，合成包覆良好，微膠囊的包封率達(dá)99.5％以上，粒徑均勻，分布窄(300-400nm之間)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)水平。
所述薄膜的制備包括以下步驟：
(1)制備納米ato粉體：
采用水解沉淀法制備納米ato粉體：
稱取30g的sncl4·5h2o和3.2g的sncl3，將其溶于55ml、2mol/l的鹽酸中，一直磁力攪拌下，用氨水滴定該溶液，到ph為3.8左右時(shí)結(jié)束；
恒溫70℃反應(yīng)2-3小時(shí)，然后將得到的產(chǎn)物洗滌過濾，再將過濾物在60℃下干燥30h，用研缽研磨使得顆粒物粒徑為400nm，再將研磨粉體在600℃下煅燒3h，得到納米ato粉體。
(2)制備聚苯胺/sio2粉體：
將2.68g的十二烷基苯磺酸鈉溶解到100ml水中，加入3ml的苯胺，在水浴中80℃處理30min，然后加入0.56g納米sio2，磁力攪拌1h，得到sio2的均一懸濁液；將6.57g的過硫酸銨溶解到150ml鹽酸溶液中，磁力攪拌1h，然后將過硫酸銨溶液緩慢滴加到苯胺溶液中，不斷攪拌使其反應(yīng)4h，然后靜置過濾，將過濾物洗滌干燥后研磨成粉末，即得聚苯胺/sio2粉體。
(3)粉體的微膠囊化處理：
取上述納米ato粉體和聚苯胺/sio2粉體，按照tio2：ato：聚苯胺/sio2質(zhì)量比為2:1:1的比例混合均勻，混合均勻；
取12％的阿拉伯樹膠溶液與上述混合粒子混合，50℃下，以1500rpm高速攪拌至乳白色，然后加入1％蠶絲蛋白溶液，0.05％水溶性殼聚糖，降溫至20℃保持15-20min；
接著加入10％的明膠溶液，以800rpm轉(zhuǎn)速攪拌10min，再以1500rpm攪拌20-22min，這時(shí)呈現(xiàn)乳白色，此時(shí)升溫至55℃保持8min；
然后調(diào)節(jié)ph值至3.0，發(fā)生相分離，加水稀釋，得到微膠囊化的粉體，然后在6℃填入固化劑甲醛，并調(diào)節(jié)ph值為9之間，升溫到60℃，加入脲反應(yīng)掉多余甲醛，過濾，干燥，即得微膠囊化混合粉體；
經(jīng)檢測(cè)，微膠囊的熱穩(wěn)定性良好，熱穩(wěn)定溫度約為320℃，合成包覆良好，微膠囊的包封率達(dá)99.5％以上，粒徑均勻，分布窄(300-400nm之間)。
(4)制備復(fù)合涂料：
取上步得到的微膠囊化混合粉體放入燒杯1中，加入n-甲基吡咯烷酮，其中微膠囊化混合粉體：n-甲基吡咯烷酮質(zhì)量比為1:2，磁力攪拌30min，然后再超聲1h；
取同樣燒杯，加入環(huán)氧樹脂，然后加入正丁醇，磁力攪拌1h，將燒杯中環(huán)氧樹脂加入到超聲后的燒杯1中，攪拌2h，然后依次加入磷酸鋅、分散劑fs-02、消泡劑、固化劑，每加入一種試劑攪拌1h，得到復(fù)合涂料。
(5)制備復(fù)合涂膜：
將制得的復(fù)合涂料涂覆在預(yù)先清洗過的目標(biāo)物體表面，涂覆層數(shù)為1層，每層厚度為1.5μm，然后對(duì)涂膜經(jīng)過高溫干燥處理，使其固化2h，即在目標(biāo)物體表面得到復(fù)合涂膜。
優(yōu)選地，所述步驟五中涂膜的干燥處理中溫度范圍為180℃，升溫速度為20℃/min。
實(shí)施例3：
實(shí)驗(yàn)測(cè)試：
(1)隔熱性能。
隔熱測(cè)試裝置光源為2500w的碘鎢燈，光源位于測(cè)試盒透光口的正上方，測(cè)試盒底部放置有一塊黑漆鐵板，測(cè)試盒內(nèi)部溫度通過溫度計(jì)測(cè)得；測(cè)試時(shí)，先使測(cè)試盒內(nèi)溫度保持恒定，將透光口用涂覆本發(fā)明復(fù)合材料的透明薄玻璃蓋住，記錄初始溫度，然后打開碘鎢燈，每隔5min記錄一次溫度值，持續(xù)1h，然后將涂覆復(fù)合材料的透明薄玻璃換為沒有涂覆復(fù)合材料的普通透明薄玻璃，繼續(xù)記錄溫度值，同樣持續(xù)1h，可得。
使用涂覆本發(fā)明復(fù)合材料的透明薄玻璃時(shí)，保溫盒內(nèi)溫度增加了3℃，而使用沒有涂覆復(fù)合材料的普通透明薄玻璃時(shí)，保溫盒內(nèi)溫度增加了20℃，可見，本發(fā)明的復(fù)合材料能夠較大程度抑制測(cè)試盒內(nèi)溫度上升，具備良好的隔熱效果。
(2)自清潔性能。
復(fù)合材料的自清潔性能通過其光催化活性體現(xiàn)，將涂覆有本發(fā)明復(fù)合材料的透明玻璃放入200ml質(zhì)量濃度為10mg/l的甲基橙水溶液，磁力攪拌15min后放入暗室箱中，然后用100w的高壓汞燈照射，通過測(cè)量甲基橙溶液的吸光度計(jì)算出甲基橙的降解率，由結(jié)果，對(duì)甲基橙溶液的降解率接近85％，表明其具備較強(qiáng)的自清潔性能。
(3)抗腐蝕性能。
抗腐蝕性能通過電化學(xué)手段評(píng)價(jià)，將涂覆本發(fā)明復(fù)合材料的透明薄玻璃放置在4wt％的na2s溶液中，靜置300h，測(cè)得其阻抗較大，并且隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，電阻變化率為2-3％，其具備較強(qiáng)的抗腐蝕性能。
需要說明的是，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選具體的實(shí)施例，
若依本發(fā)明的構(gòu)想所作變動(dòng)，其產(chǎn)生的功能作用，仍未超出說明書所涵蓋的精神時(shí)，均應(yīng)在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在本說明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。