微纳米气泡制备装置及清洗设备的制作方法

本实用新型涉及清洗设备技术领域，尤其是涉及一种微纳米气泡制备装置及清洗设备。

背景技术：

微纳米气泡是指气泡发生时直径在数百纳米到十微米左右的气泡，这种气泡介于微米气泡和纳米气泡之间，相较常规气泡，微纳米气泡具有比表面积大、气体溶解率高、能够产生自由基和传质效率高等特点，能够较好地应用于水产养殖、无土栽培、食物及餐具清洗、洗浴保健、生态修复和污水处理领域。其中，食物及餐具清洗是人们每天都要面对的事情，且食物及餐具的清洗清洁度直接影响人们的饮食健康，然而现有微纳米气泡制备装置制得的微纳米气泡的品质较差，清洗效果也较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种微纳米气泡制备装置及清洗设备，以缓解现有技术中存在的微纳米气泡的品质较差，清洗效果也较差的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供一种微纳米气泡制备装置，包括控制器、进液管、进气管和输送管，所述进液管的出口端及所述进气管的出口端均与所述输送管的进口端连通，所述进液管安装有电磁阀和用于检测所述进液管内液体流量的液体流量检测器；所述进气管安装有气泵、气体调节阀和用于检测所述进气管内气体流量的气体流量检测器；所述输送管安装有增压泵和微纳米气泡发生组件，且沿所述输送管内流体的流动方向，所述增压泵位于所述微纳米气泡发生组件的上游，所述输送管位于所述增压泵与所述微纳米气泡发生组件之间的管段安装有压力检测器；

所述电磁阀、所述液体流量检测器、所述气体调节阀、所述气体流量检测器、所述压力检测器及所述增压泵均与所述控制器连接。

在可选的实施方式中，所述气泵与所述控制器连接。

在可选的实施方式中，所述微纳米气泡发生组件包括混气罐和曝气头，所述混气罐及所述曝气头均安装于所述输送管，且沿所述输送管内流体的流动方向，所述混气罐位于所述曝气头的上游。

在可选的实施方式中，所述混气罐内设有净水组件。

在可选的实施方式中，所述输送管位于所述混气罐与所述曝气头之间的管段为柔性管。

在可选的实施方式中，所述控制器包括控制模块和连接于所述控制模块的pwm(pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制)调速模块，所述电磁阀、所述液体流量检测器、所述气体调节阀、所述压力检测器及所述气体流量检测器均与所述控制模块连接；所述增压泵与所述pwm调速模块连接。

在可选的实施方式中，所述微纳米气泡制备装置还包括三通阀，所述进液管的出口端、所述进气管的出口端和所述输送管的进口端与所述三通阀的三个接头一一对应连通。

在可选的实施方式中，所述进气管的进口端设有第一过滤组件；和/或，所述进液管的进口端设有第二过滤组件。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种清洗设备，包括上述微纳米气泡制备装置。

在可选的实施方式中，所述清洗设备还包括壳体，所述微纳米气泡制备装置容置于所述壳体，且所述微纳米气泡制备装置的微纳米气泡发生组件的出液端伸出所述壳体。

本实用新型提供的微纳米气泡制备装置，使用时，将进液管的进口端与外部供液装置连通，且需要确保外部供液装置具备一定的液压，能够将液体向进液管输送；开启电磁阀，外部供液装置将液体输送至进液管内，液体流经电磁阀后流入增压泵，其中，通过调节电磁阀的进液量能够相应调节进液管的液体流量；开启气泵，气泵将外部气体抽吸进入进气管，气体流经气体调节阀后也流入增压泵，其中，通过调节气体调节阀的进气量能够相应调节进气管的气体流量；流入增压泵的液体和气体经过增压泵的混合增压后成为高压的混合流体，混合流体进入增压泵与微纳米气泡发生组件之间的输送管内。

上述过程中，控制器首先对进气管内的气体流量进行气体流量调节以及对进液管内的液体流量进行液体流量调节，其中，气体流量调节中，气体流量计对进气管内的气体流量进行检测，并将检测到的气体流量信号传递至控制器，控制器通过对比气体流量信号表征的数值与设定的液体流量范围，相应对气体调节阀的进气量进行调节，实现进气管内气体流量的调节；其中，液体流量调节中，液体流量检测器对流经进液管的液体流量进行检测，并将检测到的液体流量信号传递至控制器，控制器通过对比液体流量信号表征的数值与设定的液体流量范围，相应对电磁阀的进液量进行调节，实现进液管内液体流量的调节。

需要说明的是，上述气体流量调节和液体流量调节为两个相对独立的调节过程，调节顺序不做限定，当两个调节过程均结束后，表示进气管内的气体流量及进液管内的液体流量均满足要求，则液体与气体形成的混合流体中的气液比例满足要求；然后进行混合流体压力调节，压力检测器对流出增压泵的混合流体的压力进行检测，并将检测得到的压力信号传递至控制器，控制器通过对比压力信号表征的数值与设定的流体压力范围，相应对增压泵的增压量进行调节，实现混合流体压力的调节，最终得到的混合流体满足气液比例以及压力值，满足要求的混合流体流入微纳米气泡发生组件中，得到微纳米气泡液。

该微纳米气泡制备装置通过控制器与电子组件的配合实施精确调节液体流量、气体流量以及增压泵的增压量，在确保高精度调节的基础上，大大减少劳动量；此外，高精度调节能够确保输入微纳米发生组件的混合流体满足制备微纳米气泡的要求，从而得到高品质的微纳米气泡液，相应确保微纳米气泡液的清洗效果。

该清洗设备具备上述微纳米气泡制备装置的所有有益效果，这里不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的微纳米气泡制备装置的流程示意图；

图2为本实用新型实施例提供的微纳米气泡制备装置的第一框图；

图3为本实用新型实施例提供的微纳米气泡制备装置的第二框图。

图标：110-进液管；120-进气管；130-输送管；140-三通阀；210-液体流量检测器；220-气体流量检测器；230-压力检测器；300-电磁阀；400-气泵；500-气体调节阀；600-增压泵；700-微纳米气泡发生组件；710-混气罐；720-曝气头；800-控制器；810-控制模块；820-pwm调速模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例提供一种微纳米气泡制备装置，如图2所示，包括控制器800、进液管110、进气管120和输送管130，进液管110的出口端及进气管120的出口端均与输送管130的进口端连通，进液管110安装有电磁阀300和用于检测进液管110内液体流量的液体流量检测器210；进气管120安装有气泵400、气体调节阀500和用于检测进气管120内气体流量的气体流量检测器220；输送管130安装有增压泵600和微纳米气泡发生组件700，且沿输送管130内流体的流动方向，增压泵600位于微纳米气泡发生组件700的上游，输送管130位于增压泵600与微纳米气泡发生组件700之间的管段安装有压力检测器230；电磁阀300、液体流量检测器210、气体调节阀500、气体流量检测器220、压力检测器230及增压泵600均与控制器800连接。

使用上述微纳米气泡制备装置制备微纳米气泡，制备方法如下：开启电磁阀300、气泵400及气体调节阀500，外部供液装置向进液管110供液，液体流入增压泵600；气泵400抽吸气体进入进气管120并流入增压泵600；进入增压泵600内的气体和液体经过增压泵600的混合增压后形成混合流体。

制备过程包括气体流量调节、液体流量调节和混合流体压力调节，其中，气体流量调节包括以下步骤：气体流量检测器220将进气管120内的气体流量信号传递至控制器800，控制器800将接收的气体流量信号表征的数值与设定的气体流量范围作对比，若数值处于设定的气体流量范围内，则无需调节气体调节阀500；若数值处于设定的气体流量范围外，控制器800对气体调节阀500进行调节，气体流量检测器220将调节后的气体流量信号传递至控制器800，控制器800再次对比，如此循环，直至数值处于设定的气体流量范围；液体流量调节包括以下步骤：液体流量检测器210将进液管110内的液体流量信号传递至控制器800，控制器800将接收的液体流量信号表征的数值与设定的液体流量范围作对比，若数值处于设定的液体流量范围，则无需调节电磁阀300；若数值处于设定的液体流量范围外，控制器800对电磁阀300进行调节，液体流量检测器210将调节后的液体流量信号传递至控制器800，控制器800再次对比，如此循环，直至数值处于设定的液体流量范围。

气体流量调节和液体流量调节完成后进行混合流体压力调节，混合流体压力调节包括以下步骤：压力检测器230将检测到的输送管130内混合流体的压力信号传递至控制器800，控制器800将接收的压力信号表征的数值与设定的流体压力范围作对比，若数值处于设定的流体压力范围内，则无需调节增压泵600；若数值处于设定的流体压力范围外，控制器800对增压泵600进行调节，压力检测器230将调节后的压力信号传递至控制器800，控制器800再次对比，如此循环，直至数值处于设定的流体压力范围内；混合流体进入微纳米气泡发生组件700，得到微纳米气泡液。

本实施例提供的微纳米气泡制备装置，使用时，将进液管110的进口端与外部供液装置连通，且需要确保外部供液装置具备一定的液压，能够将液体向进液管110输送(外部供液装置为液体流入微纳米气泡制备装置提供动力)；开启电磁阀300，外部供液装置将液体输送至进液管110内，液体流经电磁阀300后流入增压泵600，其中，通过调节电磁阀300的进液量能够相应调节进液管110的液体流量；开启气泵400，气泵400将外部气体抽吸进入进气管120(气泵400为外部气体进入微纳米气泡制备装置提供动力)，气体流经气体调节阀500后也流入增压泵600，其中，通过调节气体调节阀500的进气量能够相应调节进气管120的气体流量；流入增压泵600的液体和气体经过增压泵600的混合增压后成为高压的混合流体，混合流体进入增压泵600与微纳米气泡发生组件700之间的输送管130内。

上述过程中，控制器800首先对进气管120内的气体流量进行气体流量调节以及对进液管110内的液体流量进行液体流量调节，其中，气体流量调节中，气体流量计对进气管120内的气体流量进行检测，并将检测到的气体流量信号传递至控制器800，控制器800通过对比气体流量信号表征的数值与设定的液体流量范围，相应对气体调节阀500的进气量进行调节，实现进气管120内气体流量的调节；具体地，若气体流量信号表征的数值大于设定的气体流量信号，则控制器800调小气体调节阀500的进气量；若气体流量信号表征的数值小于设定的气体流量信号，则控制器800调大气体调节阀500的进气量。

其中，液体流量调节中，液体流量检测器210对流经进液管110的液体流量进行检测，并将检测到的液体流量信号传递至控制器800，控制器800通过对比液体流量信号表征的数值与设定的液体流量范围，相应对电磁阀300的进液量进行调节，实现进液管110内液体流量的调节；具体地，若液体流量信号表征的数值大于设定的液体流量范围，则控制器800调小电磁阀300的进液量；若液体流量信号表征的数值小于设定的液体流量范围，则控制器800调大电磁阀300的进液量。

需要说明的是，上述气体流量调节和液体流量调节为两个相对独立的调节过程，调节顺序不做限定，当两个调节过程均结束后，表示进气管120内的气体流量及进液管110内的液体流量均满足要求，则液体与气体形成的混合流体中的气液比例满足要求；然后进行混合流体压力调节，压力检测器230对流出增压泵600的混合流体的压力进行检测，并将检测得到的压力信号传递至控制器800，控制器800通过对比压力信号表征的数值与设定的流体压力范围，相应对增压泵600的增压量进行调节，实现混合流体压力的调节，最终得到的混合流体满足气液比例以及压力值；具体地，若压力信号表征的数值大于设定的流体压力范围，则控制器800调小增压泵600的增压量；若压力信号表征的数值小于设定的流体压力范围，则控制器800调大增压泵600的增压量。随后，满足要求的混合流体流入微纳米气泡发生组件700中，得到微纳米气泡液。

该微纳米气泡制备装置通过控制器800与电子组件的配合实施精确调节液体流量、气体流量以及增压泵600的增压量，在确保高精度调节的基础上，大大减少劳动量；此外，高精度调节能够确保输入微纳米发生组件的混合流体满足制备微纳米气泡的要求，从而得到高品质的微纳米气泡液，相应确保微纳米气泡液的清洗效果。

具体地，上述气体可以为空气，进气管120的进气端直接与外部空气连通；上述液体可以为水，外部供液装置可以为市政自来水供水装置；增压泵600可以选用仅对流体进行增压处理的泵体，也可以选用能够对液体提供动力并起到增压效果的自吸泵，如高频潜水泵。

需要说明的是，控制器800与气体流量检测器220、液体流量检测器210及压力检测器230之间的信号传递，以及控制器800对气体调节阀500、电磁阀300及增压泵600的控制程序属于现有技术，并不属于本申请的改进，具体原理不再赘述。

可选地，如图3所示，控制器800可以包括控制模块810和连接于控制模块810的pwm调速模块，电磁阀300、液体流量检测器210、气体调节阀500、压力检测器230及气体流量检测器220均与控制模块810连接；增压泵600与pwm调速模块820连接。控制模块810根据压力检测器230传递的压力信号对pwm调速模块820传递调速信号，pwm调速模块820相应调节增压泵600的转速，实现对增压泵600的增压量的调节。

本实施例中，气泵400可以与控制器800连接。具体地，如图3所示，气泵400与控制器800的控制模块810连接，微纳米气泡制备装置使用过程中，气泵400为气体的流入提供动力，气泵400的增压量以及气体调节阀500的进气量共同影响进气管120内气体的流量，当控制器800将气体调节阀500调至最大进气量时，若进气管120内的气体流量仍然不能满足设定的气体流量范围，则控制器800调大气泵400的增压量，直至进气管120内的气体流量满足要求。即，控制器800对气泵400的增压量调节能够增大进气管120内气体流量的调节范围，从而确保进气管120内的气体流量能够满足要求，确保微纳米气泡制备装置的正常运行。

本实施例中，如图1和图3所示，微纳米气泡发生组件700可以包括混气罐710和曝气头720，混气罐710及曝气头720均安装于输送管130，且沿输送管130内流体的流动方向，混气罐710位于曝气头720的上游。这里是微纳米气泡发生组件700的一种具体形式，经过增压泵600混合加压后的混合流体首先进入混气罐710内，混合流体中的气体在混气罐710内快速溶于液体中形成气泡液，气泡液输出混气罐710时经过混气罐710的减压切割处理，得到小粒径的气泡液；小粒径的气泡液经过输送管130进入曝气头720中，再次经过曝气头720的减压切割，得到微纳米气泡液。

其中，输送管130位于混气罐710与曝气头720之间的管段为柔性管，使用时，能够通过该柔性管调节曝气头720的位置，从而提高微纳米气泡制备装置的使用便捷性。

可选地，混气罐710内可以设置净水组件，具体地，净水组件可以隔挡于混气罐710的进口与出口之间，混合流体进入混气罐内需要经过净水组件的过滤净化后到达出口处，并继续到达曝气头720内；其中，净水组件可以对混合流体进行过滤净化，以减少混合流体中含有的杂质，提高制得微纳米气泡水的水质，并且能够减少混合流体对后续曝气头以及第二阀门等造成堵塞的情况；具体地，净水组件可以为pp(polypropylene，聚丙烯)棉滤芯、炭棒滤芯、mf(microfiltration，微滤)膜滤芯、uf(ultrafiltration，超滤)膜滤芯、nf(nanofiltration，纳滤膜)滤芯、ro(reverseosmosis，反渗透)膜滤芯等。

具体地，微纳米气泡制备装置还可以包括三通阀140，进液管110的出口端、进气管120的出口端和输送管130的进口端与三通阀140的三个接头一一对应连通。

可选地，可以在进气管120的进口端设置第一过滤组件，进液管110的进口端设置第二过滤组件。气体进入进气管120时，需要首先经过第一过滤组件的过滤，以减少大颗粒杂物进入进气管120内对气泵和气体调节阀造成的堵塞，从而确保输气管段的正常运行；类似地，液体进入进液管110时，需要首先经过第二过滤组件的过滤，以减少杂质进入进液管110内对电磁阀300和增压泵600等造成的堵塞，相应确保输液管段的正常运行。除上述形式外，也可以仅在进气管120的进口端设置第一过滤组件，或仅在进液管110的进口端设置第二过滤组件。

本实施例还提供一种清洗设备，包括上述微纳米气泡制备装置。具体地，清洗设备还可以包括壳体，微纳米气泡制备装置容置于壳体，且微纳米气泡制备装置的微纳米气泡发生组件700的出液端伸出壳体。清洗设备利用微纳米气泡制备装置制得的微纳米气泡液对物品进行清洗，其中，壳体的设置，不仅提高了各部件的安装紧凑性，减少清洗设备对空间的占用，且便于整个清洗设备的搬运等操作；此外，壳体能够对其内的部件起到保护作用，以减少外界因素对各部件造成的碰撞等损坏。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。