。然而，本领域技术人员将会理解的是，盘形构件的尺寸将不受上述实例的限制，而根据盘形构件所使用的应用可包含一直径范围。翼形凸头19以预定方式布置在盘形构件17的外圆周表面上。在一个实施例中，翼形凸头19设置在盘形构件17或本体16的外圆周表面上，使得突出构件19彼此不重叠。本体16可通过将十八个盘形构件连接在一起而进行组装。本领域技术人员将会理解的是，尽管使用了 18个盘形构件，但盘形构件的数量可根据使用和目的而改变。图8示出了盘形构件17或本体16的平面图，在该图中翼形凸头19彼此不重叠，从而在每个突出构件19之间留有微小间隙。八个翼形凸头19位于盘形构件17或本体16的外圆周表面上。可以设想的是，本领域技术人员将会理解翼形凸头的数量不限于八个而是可以改变。图5示出了正弦波，描述了该正弦波相对于柱形本体16或盘形构件17的圆周表面上的流体流的关系。为了实现从纵轴10有效地产生纳米气泡，穿过纵轴的流体流可包括少于两个循环。将进一步详细地解释穿过纵轴和翼形凸头的流体流的原理和操作。
[0034]参见图6，该纵轴10具有第一端部12，第二端部14以及形成柱形本体16的多个盘形构件17中的一些。在使用多个盘形构件17以形成柱形本体16方面存在优点。盘形构件17在组装适于其预期目的和目标的纵轴方面允许有灵活性。例如，如果盘形构件在淋浴头中使用，那么可以使盘形构件在淋浴柄中的数量最大化，以便为了用户的最大利益而有效地产生纳米气泡。在另一实例中，如果盘形构件用于在淹没在水中的水产相关的流体分配配件，那么同样可以定制盘形构件的数量，以便产生适于以下目的的纳米气泡，即，在其区域内为活的植物和鱼类提供提高的氧浓度。此外，由于需要一个压模以用于盘形构件的制造，因此盘形构件可容易地制造。由于盘形构件易于连接到每个盘形构件以形成本体，因此也很容易由最终用户来组装。
[0035]为了确保盘形构件17以固定方式保持在一起，以确保纳米气泡的有效产生，耦接盘形构件以形成纵轴的各种方式是可能的。例如，第一端部12和第二端部14能够接收连接构件。该连接构件可以是连接杆(未示出)。连接杆可通过每个盘形构件17的轴向的通孔插入以将盘形构件保持在一起。通孔位于盘形构件17的中央处。在另一实施例中，每个盘形构件17在盘形构件17的每一端处具有第一配合部和第二配合部，在该处盘形构件接触相邻的盘形构件17。第一配合部和第二配合部彼此互补(配合)，使得任一配合部可接收另一配合部以将盘形构件17的第一配合部与相邻盘形构件的第二配合部连接在一起。互补配合部的一实例可以是螺纹端部，该螺纹端部可被容易地拧入以用于连接。互补配合部的另一实例涉及突出构件和用于接收该突出构件的互补的凹槽。
[0036]图7示出了具有其翼形凸头19的盘形构件17的侧视图。如上所述，翼形凸头19规则地设置在盘形构件17的外圆周表面上，使得这些翼形凸头19不彼此重叠。翼形凸头19具有前缘14和后缘15 (即两个尖端)。翼形凸头19的翼弦线13从盘形构件17两端的平面线B-B倾斜约15度的角度或者从盘形构件17的轴线A-A倾斜约75度的角度。换句话说，倾斜角度是流体与翼形凸头的冲角。倾斜角相对于盘形构件17的B-B线的范围可以在10到25度之间，或者从盘形构件17的轴线A-A的65到80度之间。翼形凸头19还从盘形构件17的外圆周表面径向地突伸出。翼形凸头19从盘形构件17的表面突伸出的长度与盘形构件17的直径、流体流速以及流体流入口的压力有关。因此，本领域技术人员会理解的是，由于与上述参数的关系，相对于盘形构件17直径的突伸出的长度的许多组合是可能的。
[0037]图8示出了连接在一起的两个盘形构件17上的翼形凸头19错开的间距(角度)的确定基准为:上下相邻的两个盘形构件17上对应的(上下两个)翼形凸头19的后缘15 (或前缘14)的连线为C，同时该连线C还与同一盘形构件17上的(左右)相邻的翼形凸头19的前缘14 (或后缘15)相交；并且该连线C与翼形凸头19的翼弦线13正交。当然，同一盘形构件17上的(左右)相邻的翼形凸头19的前缘14 (或后缘15)该连线C之间也有一定间距。
[0038]图9示出了盘形构件17及其翼形凸头19的顶视图。在该实施例中，通孔171设置在盘形构件17的中央处，用于允许连接杆插入以将多个盘形构件17保持在一起。
[0039]图10示出了当连接到流体供给入口 301并连接到用于排出由纵轴10产生的纳米气泡的出口 401时的纵轴10。流体供给入口 301和出口 401可以是柔性软管或水固定件的形式，在使用中，纵轴10与其管状构件20 —起适于在管状构件20的入口和出口处连接到柔性软管30、40。在流体供给入口处的流体入口压力优选地在0.5巴到6巴之间。当水流过流体供给入口时，水进入管状构件20的入口 22。流体流由靠近纵轴入口的锥形引导件12引导，并流体流被供给到本体的翼形凸头19中。当流体流穿过在两个翼形凸头19之间的流动通道时，由于流体流的速度随着流体流穿过翼形凸头19而增加，因此流体会聚并经历文丘里效应。随着流体流离开流动通道，流体流在另一翼形凸头19的路径中遇到来自该翼形凸头的扩散流，该路径分离穿过后续流动通道的流体流。穿过多个流动通道的重复的会聚和扩散流体流使得产生速度和压力的波动，并加速己知为康达(Coanda)效应的漩涡的形成。这导致产生来自由穿过多个流动通道的流体流所形成的急速回旋的纳米气泡的气穴现象(流体内须含溶解气体如氧、臭氧、氢等，比如水中就有7PPM的氧气)。流体流在少于两个的循环中打漩通过流动通道(见图9及上述)，并且该流体流由在管状构件20的出口处的锥形引导件所引导。从管状构件20离开的流体流将包含大量的纳米气泡。
[0040]在微电子领域中，晶片清洗工艺是多个处理步骤的一系列繁琐且冗长的过程。晶片清洗工艺的一些步骤需要通过用大量去离子水(DI水)浸泡晶片而从晶片上移除有机污染物。在晶片清洗工艺中使用纳米气泡技术可以提供缩短清洗过程所采取的时间的益处。纳米气泡在水中的缓慢上升速率和扩大的悬浮率将允许吸附到晶片上的微小杂质粒子在纳米气泡填充的水与晶片接触时被吸引到纳米气泡中。纳米气泡将在纳米气泡破裂时使得杂质从晶片上分离，从而消除杂质。因此，在清洗硅晶片中使用纳米气泡填充的水可以通过减少冲洗时间和清洗过程用水量来提高晶片清洗工艺的效率。
[0041]显而易见的是，在不背离本申请的精神和范围的情况下，本申请的各种其他修改和改编对于阅读了上述公开后的本领域技术人员来说将是明显的，并且本申请旨在所有的这种修改和改编都在所附权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种用于产生纳米气泡的装置，其特征在于，包括管状外壳和同轴安装在该管状外壳内的纵轴，在该管状外壳的两端分别设有流体入口和流体出口 ；该纵轴具有第一端部、本体以及第二端部，所述第一端部和所述第二端部适于与所述本体的两端连接，所述第一端部和所述第二端部均具有锥形引导件；所述本体包括圆柱体和沿间隔分布在该圆柱体外周面的翼形凸头，该翼形凸头的截面形状为两个弧形相对组成的枣核形，枣核形的两个尖端的连线与该圆柱体的轴线倾斜70-80度角；沿该圆柱体外周的圆周和轴向均匀间隔布置多个该翼形凸头；相邻一周的该翼形凸头之间错开相同的间距。
2.根据权利要求1所述的用于产生纳米气泡的装置，其特征在于，所述本体由多个盘形构件同轴连接而成，在每一该盘形构件的外周面至少设有一周所述的翼形凸头。
3.根据权利要求2所述的用于产生纳米气泡的装置，其特征在于，在所述的盘形构件设有轴向的通孔，多个盘形构件的通孔插入一连接杆相互连接在一起，并且所述连接杆的两端与所述的第一端部和所述第二端部连接。
4.根据权利要求2所述的用于产生纳米气泡的装置，其特征在于，相邻的该盘形构件的一端通过相互配合的第一配合部和第二配合部相互插接组装在一起。
5.根据权利要求4所述的用于产生纳米气泡的装置，其特征在于，所述第一配合部为设在所述盘形构件的一端处的内螺纹盲孔，并且所述第二配合部为设在所述盘形构件的另一端处的轴向突出的螺杆，通过该螺杆旋入该内螺纹盲孔内将相邻的盘形构件相互连接。
6.根据权利要求1所述的用于产生纳米气泡的装置，其特征在于，所述纵轴的第一端部和第二端部通过干涉配合与所述本体连接。
7.根据权利要求1所述的用于产生纳米气泡的装置，其特征在于，所述管状外壳包括与所述流体入口相关联的第一连接构件并包括与所述流体出口相关联的第二连接构件，该第一连接构件的与所述流体入口的相对端与该第二连接构件的与所述流体出口的相对端同轴连接。
8.根据权利要求7所述的用于产生纳米气泡的装置，其特征在于，该第一连接构件的与所述流体入口的相对端与该第二连接构件的与所述流体出口的相对端通过螺纹连接。
9.根据权利要求1所述的用于产生纳米气泡的装置，其特征在于，所述的管状外壳为各种设施上的管状的流体分配配件。
10.根据权利要求1所述的用于产生纳米气泡的装置，其特征在于，所述管状外壳的两端在朝向所述流体入口或流体出口的方向上渐缩，并与所述纵轴的所述锥形引导件吻合的形状；所述管状外壳的所述流体入口和所述流体出口均设有外螺纹。
【专利摘要】一种用于产生纳米气泡的装置，包括管状外壳和同轴安装在该管状外壳内的纵轴，在管状外壳的两端分别设有流体入口和流体出口；该纵轴具有第一端部、本体以及第二端部，所述第一端部和所述第二端部适于与所述本体的两端连接；所述本体包括圆柱体和沿间隔分布在该圆柱体外周面的翼形凸头。当流体流穿过在两个翼形凸头之间的流动通道时，由于流体流的速度随着流体流穿过翼形凸头而增加，因此流体会聚并经历文丘里效应。穿过多个流动通道的重复的会聚和扩散流体流使得产生速度和压力的波动，并加速己知为康达效应的漩涡的形成。这导致产生来自由穿过多个流动通道的流体流所形成的急速回旋的纳米气泡的气穴现象。具有结构简单，成本低，使用方便的特点。
【IPC分类】B01F5-06
【公开号】CN204502827
【申请号】CN201520176929
【发明人】倪来发
【申请人】倪来发
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月27日