一种制备碳酸泉的装置的制作方法

本发明涉及溶液制备技术领域，尤其是一种制备碳酸泉的装置。

背景技术：

碳酸溶液的ph值在4.5-5.5左右，呈弱酸性，具有杀菌功能，且ph值与人的皮肤头发的ph值相近，比普通的水更有亲和力；浓度在1000ppm的碳酸泉疗养效果明显，例如，碳酸泉中的二氧化碳气体一部分被吸收，可以改善血管机能，降低血粘度；可以改善血循环，降低血糖及尿糖；对褥疮，末梢循环障碍有减轻缓和作用；可以改善因压力等因素造成的自律神经失调等症状，调节交感与副交感神经的平衡；对运动性能有提升改善的作用；具有修复受损体表皮肤和毛发能力。碳酸泉中未被吸收的另一部分对体表有较强的去污清洁能力。

目前碳酸泉的制造方法：使药剂反应生成的二氧化碳气泡，用压力罐将二氧化碳以高压，降温的方式压入温水中，用搅拌方式强制使二氧化碳与水混合。使用药剂及用搅拌方式制成的碳酸泉浓度达不到1000mg/l以上，压力罐将二氧化碳以高压的方式制备，设备复杂，少量制造碳酸不方便。药剂及用搅拌方式制成的碳酸泉浓度达不到1000mg/l，主要是因为水中的二氧化碳分子团太大，容易聚集成更大的分子团，而逃逸掉。

专利申请号201010184456x的专利申请公开了碳酸泉水制造装置，该发明了提供一种可以不用提高水压而高效生成碳酸泉的碳酸泉生成装置，包括混合有二氧化碳气泡的水流动的气泡溶解流路，气泡溶解流路具有：至少一个分流部、和压力保持部，所述分流部分割二氧化碳气泡，所述压力保持在气泡溶解流路的输出侧一端保持在气泡溶解流路内的水压，气泡溶解流路的有效径被确定，以使得在气泡溶解流路流动的水的流速下的气泡的粘性阻力，成为二氧化碳气泡为该有效径的最大径的情况下的二氧化碳气泡的浮力以上，节流部的有效径比气泡溶解流路小。但由于该发明中没有提高水压，使用循环混合溶解的流路，不但导致制备的成本变高，制备量变少，且碳酸泉在流动流动过程中容易造成逸出现象，使得碳酸泉的浓度达不到1000mg/l，使用效果不佳。

技术实现要素：

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种可将水中碳酸浓度提升至1000mg/l，并且结构简单的装置。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种制备碳酸泉的装置，包括气体细化管、混合增压装置和缓冲装置，所述混合增压装置包括气液混合管和增压装置，所述气液混合管的底部与所述增压装置的顶部连通，所述增压装置的中部为增压腔，所述增压装置的底部设有增压隔板，所述增压隔板上设有通孔，所述气体细化管的出气端伸入所述气液混合管内，所述缓冲装置的顶部与所述增压隔板的边缘密封连接，所述缓冲装置的中部设有纵长空腔。

由此，通过气体细化管将气体细化成更小的气泡，在气液混合管内实现气体和液体的混合，然后进入增压腔，由增压隔板将优先进入的气液混合物反弹，与后续的气液混合物冲撞，提升液体中的气体含量，随后，气液混合物由通孔进入纵长空腔，由于纵长空腔的深度很大，在纵长空腔的底部形成一个具有缓冲垫作用的水潭，上面通孔流出的气液混合物逐渐地流入水潭，类似一个瀑布，气体以二氧化碳为例，由于碳酸不稳定，在增压腔中形成的碳酸，经过增压隔板到达纵长空腔中，一部分碳酸会释放出二氧化碳到水潭上方，形成高浓度的二氧化碳气体，于是，经过通孔的二氧化碳和碳酸的混合溶液缓慢地流入水潭，在经过水潭上方的高浓度二氧化碳气体时，可以吸收一部分二氧化碳；水潭的缓冲垫作用可以避免混合溶液发生激烈的碰撞，避免二氧化碳从碳酸中逃逸；同时，通孔限制了气液混合物的流量，可以减缓流速，增加气体与液体的接触面积与时间，进一步提升液体(水)中气体(二氧化碳)的浓度。

作为上述方案的进一步优化，所述气体细化管的出气端上设有喷头，所述喷头上设有细孔。由此，由于高压二氧化气体中形成了很多大团的二氧化碳分子团，难以溶解到水中，且容易逃逸，通过直径为0.2～0.5mm的细孔可以将高压气体中形成的分子团细化切割为微米级的气泡，提高气体在液体中的溶解度；细孔的个数可以根据需要进行调整，可以是1个，2个，3个，5个，甚至更多个。

作为上述方案的进一步优化，所述气液混合管的底部设有出液口，所述出液口位于所述气体细化管的出气端的下方。由此，气体和液体混合后立即进入增压腔，气液混合物保留了大部分动能，于是，气液混合物由增压隔板反弹后的速度更高，提升了冲撞激烈程度，将更多气体压入液体中。

作为上述方案的进一步优化，所述增压隔板上设有多个通孔，所述多个通孔位于所述出液口与所述增压隔板正对的位置之外。由此，进入增压腔的气液混合物全部反弹，与后续的气液混合物发生激烈冲撞。

作为上述方案的进一步优化，所述气液混合管的内径从进液端到出液口逐渐变小。由此，气液混合管内的通道类似锥形，可以加速进入的液体，提升气体和液体的冲撞激烈程度。

作为上述方案的进一步优化，所述制备碳酸泉的装置还包括进液管，所述进液管与所述气液混合管连通，所述进液管上设有流量传感器。由此，可以实时监控和调节气液混合管内的液体的流量。

作为上述方案的进一步优化，所述制备碳酸泉的装置还包括高压气罐和连通管，所述连通管一端与所述气体细化管的进气端连接，所述连通管的另一端与所述高压气罐连通。

作为上述方案的进一步优化，所述连通管上还设有调压阀、压力传感器、电磁阀、单向阀和调节阀中的至少一种。由此，调压阀可以调节进入气体细化管内气体的气压，压力传感器方便后台计算机通过软件实时监控和调节气体细化管内气体的气压，电磁阀控制连通管的开合，单向阀保证气体细化管内不会流入液体，调节阀可以控制连通管相应位置的内径大小。

综上所述，本发明的有益效果为：

本发明的装置能更有效细化气体分子团(例如二氧化碳)，将小分子(二氧化碳)锁在液体(例如水)中，提高气体利用率；其结构简单，维护方便，不易堵，可现制现用；通过本发明的装置现制的碳酸泉浓度能达到1000mg/l以上，因而具有理疗作用。

附图说明

图1为本发明的实施例一的结构示意图；

图2为气体细化管的结构示意图；

图3为喷头的结构示意图；

其中，1、高压气罐，2、连通管，3、进液管，4、气体细化管，5、缓冲装置，6、气液混合管，7、增压装置，8、增压腔，9、增压隔板，10、通孔，11、纵长空腔，12、流量传感器，13、进气端，14、喷头，15、细孔，16、出液口，17、调压阀，18、压力传感器，19、电磁阀，20、单向阀，21、调节阀。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1、图2和图3所示，一种制备碳酸泉的装置，包括高压气罐1、连通管2、进液管3、气体细化管4、混合增压装置和缓冲装置5，混合增压装置包括气液混合管6和增压装置7，气液混合管6的底部与增压装置的顶部连通，增压装置的中部为增压腔8，增压装置7的底部设有增压隔板9，增压隔板上设有多个通孔10，气体细化管4的出气端伸入气液混合管内，缓冲装置的顶部与增压隔板的边缘密封连接，缓冲装置的中部设有纵长空腔11；进液管3与气液混合管6连通，进液管2上设有流量传感器12；连通管一端与气体细化管4的进气端13连接，连通管的另一端与高压气罐1连通。

其中，气体细化管4的出气端上设有喷头14，所述喷头上设有多个细孔15；气液混合管6的底部设有出液口16，出液口16位于气体细化管4的出气端的正下方；

多个通孔10位于出液口16与增压隔板9正对的位置之外；气液混合管6的内径从进液端到出液口逐渐变小；连通管2上还依次设有调压阀17、压力传感器18、电磁阀19、单向阀20和调节阀21。

本实施例的装置在应用于制备碳酸泉时，水流经进液管进入气液混合管，与由气体细化管进入的二氧化碳，在此处互相冲撞充分混合，二氧化碳经喷头细化为微米级的二氧化碳气泡后，高速打入水分子间，可以使二氧化碳更好溶解到水中，形成碳酸泉；激烈的冲击提高了碳酸泉中二氧化碳的浓度，随后高浓度的碳酸泉流入增压腔中，新生成的碳酸泉在增压腔的压力保持下，二氧化碳充分溶解在水中，形成更高浓度且稳定的碳酸泉，然后进入缓冲装置的纵长空腔内进一步吸收更多的二氧化碳，从而使得二氧化碳在40℃的条件下在水中的浓度达到1000mg/l以上。

相比于一般的搅拌方式，二氧化碳与40度温水的混合，气体的利用率约为20％～35％；在相同的条件下，利用本实施例的装置，二氧化碳的利用率可达55％以上。

另一方面，高压气罐内的二氧化碳先后经过调压阀、压力传感器，压力传感器把信号传送给控制中心，由控制中心判定气压是否满足制备条件；温水从进液管进入，流经流量传感器，再进入气液混合管，之后进入增压腔，流量传感器把流量信号传送给控制中心，由控制中心判定水流量情况是否满足制备条件；

当气压及温水流量均达到设定的范围，控制中心给出可以制备的电信号；通过控制所述电信号通断，控制电磁阀开合，达到控制气路的通断目的。电信号导通，则电磁阀从常闭状态开启。高压气罐内的二氧化碳通过开启的电磁阀，经单向阀后，进入气液混合管。

本实施例的装置相比现有技术，其有益效果在于：气体细化管内置有可以将气体细化为微米级气泡的喷头，气液混合物先后再增压腔、缓冲装置的纵长空腔中充分混合，提高了二氧化碳在水中的溶解度，以及二氧化碳的利用率，使得水中的二氧化碳在40℃的条件下，一次制备浓度达到1000mg/l以上，从而满足理疗的要求。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。