一种气液混合装置的制作方法

1.本实用新型涉及混合装置的技术领域，特别是涉及一种气液混合装置。


背景技术：

2.目前，现有氢气与水混合主要有以下几种方式：1.无压力混合方式：开放容器内装入水后，通过产氢装置供应到水中氢气后在常压下自然溶解到水中进行混合。2.加压混合方式：密闭容器内装入水后，通过产氢装置供应到水中氢气后在一定压力下溶解到水中进行混合。3.文丘管及射流混合方式：通过向文丘管内供水的同时，旁路供应氢气进行溶氢。4.结合中空纤维膜溶氢方式：向中空纤维膜滤芯内供水和氢气，利用中空纤维膜的小孔及形成的一定压力进行氢气与水的混合溶氢。上述制备方式技术存在以下缺点：1.由于水中常压下的饱和溶氢量为1.6ppm，因此无法做到超饱和效果。2.加压混合方式在加压后可以产生超饱和效果，但是会因压力过高伴随风险，对混合容器的要求较高，并且每次只能取定量的水无法做到连续出水。3.文丘管及射流方式溶氢效率低下，在溶氢过程中浪费大量气体，要达到饱和效果需要大气量产氢设备供气，成本相对较高。4.中空纤维膜溶氢方式无法达到本技术的溶氢含量，并且供气设备成本也相对较高，并且中空纤维膜属于耗材需要定期更换。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种气液混合装置和恒压装置，本实用新型可以实现连续制造超饱和浓度富氢水，可以大幅度降低制造富氢水成本。
4.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种气液混合装置，包括供气器、供液器、具有气腔的集气器、具有混合腔的混合器、恒压阀、供料管、出料管、排废管、第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管、第五连接管、第六连接管、第七连接管、第八连接管、第九连接管、第十连接管、第一阀体、第二阀体、第三阀体，以及第四阀体；
6.所述供料管的一端分别与所述气腔、所述混合腔、所述供气器连通，所述供料管的另一端与所述第一连接管连通，所述第一连接管、所述第一阀体、所述第二连接管、所述排废管依次连通；所述第三连接管、所述第二阀体、所述第四连接管、所述第三阀体、所述第五连接管、所述气腔依次连通，所述供液器与所述第四连接管连通；所述混合腔、所述第六连接管、所述恒压阀、所述第七连接管、所述第四阀体、所述出料管依次连通，所述第四连接管通过所述第八连接管与所述第六连接管连通，所述第八连接管上设有第五阀体；所述第五连接管通过所述第九连接管与所述排废管连通，所述第九连接管上设有第六阀体；所述第七连接管通过所述第十连接管与所述排废管连通，所述第十连接管上设有第七阀体。
7.进一步的是，所述第三连接管上设有流量计。
8.进一步的是，气液混合装置还包括第一单向阀和第二单向阀；所述供料管包括第
一管段、第二管段，以及第三管段；所述第一管段通过所述第一单向阀与所述第二管段连通，所述第二管段通过所述第二单向阀与所述第三管段连通，所述第三管段与所述第一连接管连通，所述供气器与所述第一管段连通，所述集气器的气腔与所述第二管段连通，所述混合器的混合腔与所述第三管段连通。
9.进一步的是，所述供液器包括供液管和安装在所述供液管上的液泵；所述供液管与所述第四连接管连通。
10.进一步的是，所述供气器为电解槽。
11.进一步的是，混合器的混合腔内安装有雾化器。
12.进一步的是，恒压阀包括管体，均安装在所述管体内的弹簧、活塞、定位件；所述管体的内壁上设有具有卸压口的限位座，所述弹簧夹持在所述定位件与所述活塞之间，所述管体具有与所述第七连接管连接的第一端和与所述第六连接管连接的第二端，所述定位件、所述弹簧以及所述限位座沿着所述第一端至所述第二端的方向依次排列。
13.所述活塞在密封位置和卸压位置之间切换；当所述活塞位于所述密封位置时，所述活塞抵靠在限位座上并堵塞所述限位座的卸压口；当所述活塞位于所述卸压位置时，所述活塞打开所述限位座的卸压口。
14.进一步的是，所述活塞具有依次连接的限位部和密封部；所述密封部上套设有密封环，所述密封部的上环设有安装槽，所述密封环安装在所述安装槽内，所述限位部位于所述限位座和所述定位件之间并抵靠在所述限位座上，所述密封部穿过所述卸压口，所述密封环抵靠在所述限位座或所述卸压口的边缘上。
15.进一步的是，所述活塞上固设有滑杆；所述定位件上设有用于所述滑杆插入的杆孔，所述弹簧套设在所述滑杆上。
16.进一步的是，所述管体的内壁上设有内螺纹，所述定位件具有第一侧面和设有外螺纹的第一连接面，所述定位件与所述管体螺纹连接，所述定位件的第一侧面与所述管体的内壁之间具有间隙。
17.本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：本技术的气液混合装置在加压混合过程中电解槽不需要承压，对电解槽结构要求低，可延长电解槽寿命降低成本。集气器可以不间断的收集气体到一定量后进行储备，制备时再将气体通入混合器，可以降低电解槽产气量要求，从而降低成本。当制备富氢水的混合器内压力过大的时候，恒压阀的活塞自动打开，混合器内的富氢水可以从恒压阀自动流出。当卸压完成之后恒压阀的活塞自动关闭。恒压阀可以自动调压，使得混合器内的压力处于恒定状态，保证了制备富氢水的质量。本气液混合装置可以连续产生超饱和浓度的富氢水(3.0ppm以上)，气液混合装置的混合器在恒压条件下，通过雾化器的雾化喷洒可以实现连续制造超饱和浓度富氢水，本气液混合装置的溶氢效率高，每次消耗较少氢气量即可实现高浓度溶氢，实现通入少量气体即可实现制备超饱和浓度的富氢水，可以解决超饱和浓度的富氢水制备设备成本居高不下的问题。
附图说明
18.图1是气液混合装置的结构示意图。
19.图2是第一种恒压阀的剖视图
20.图3是第二种恒压阀的剖视图。
21.图4是活塞和滑杆的结构示意。
22.图5是管体的剖视图。
23.图6是定位件的结构示意图。
24.图7是管体的结构示意图。
25.图中，1为恒压阀，2为供气器，3为供液器，4为集气器，5为混合器，6为供液管，7为供料管，8为出料管，9为排废管，10为第一连接管，11为第二连接管，12为第三连接管，13为第四连接管，14为第五连接管，15为第六连接管，16为第七连接管，17为第八连接管，18为第九连接管，19为第十连接管，20为第一阀体，21为第二阀体，22为第三阀体，23为第四阀体，24为第五阀体，25为第六阀体，26为第七阀体，27为流量计，28为第一单向阀，29为第二单向阀，30为液泵。
[0026]1‑
1为管体、1
‑
2为弹簧，1
‑
3为活塞，1
‑
4为定位件，1
‑
5为限位座，1
‑
6为密封环，1
‑
7为滑杆，1
‑
8为六角块，7
‑
1为第一管段，7
‑
2为第二管段，7
‑
3为第三管段。
[0027]1‑
31为限位部，1
‑
32为密封部，1
‑
33为安装槽，1
‑
34为圆台部，1
‑
41为杆孔，1
‑
51为卸压口，1
‑
71为定位块。
具体实施方式
[0028]
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0029]
在实用新型的描述中，应当理解的是，实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
[0030]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连通”、“抵靠”、“抵接”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。
[0031]
为叙述方便，现对下文所说的方位说明如下：下文所说的上下方向与图1本身的上下方向一致。
[0032]
如图1所示，本实施例提供一种气液混合装置，包括供气器2、供液器3、具有气腔的集气器4、具有混合腔的混合器5、恒压阀1、供料管7、出料管8、排废管9、第一连接管10、第二连接管11、第三连接管12、第四连接管13、第五连接管14、第六连接管15、第七连接管16、第八连接管17、第九连接管18、第十连接管19、第一阀体20、第二阀体21、第三阀体22，以及第四阀体23；气液混合装置可以将气体和液体进行混合，本实施例以氢气和水混合为例，供气器2可以是电解槽、也可以是氢气罐、也可以是其他氢气发生器等。供料管7可以输送氢气。恒压阀1可以调节混合器5的混合腔的压力，压力过大的时候恒压阀1自动打开卸压，压力降低到一定值之后自动关闭，从而使得混合器5的混合腔的压力保持在一定范围内。集气器4和混合器5均为容器。
[0033]
供料管7的一端分别与气腔、混合腔、供气器2连通，气腔、混合腔、供气器2均与供
和定位件1
‑
4之间滑动，密封部1
‑
32可以穿进卸压口1
‑
51。密封环1
‑
6为橡胶圈，密封环1
‑
6有两种密封方式，第一种如图2所示，密封环1
‑
6抵靠在限位座1
‑
5的下端面上且夹持在限位部1
‑
31与限位座1
‑
5之间。第二种如图3所示，密封环1
‑
6随着密封部1
‑
32进入卸压口1
‑
51内并夹持密封部1
‑
32和卸压口1
‑
51的内壁之间。
[0043]
具体的，在一个实施例中，限位部1
‑
31和密封部1
‑
32均呈圆柱状，限位部1
‑
31的端面和密封部1
‑
32的端面固定连接，限位部1
‑
31的直径大于密封部1
‑
32的直径，密封部1
‑
32的直径等于或者略小于卸压口1
‑
51的直径，密封部1
‑
32的圆周侧面上环设有安装槽1
‑
33，密封环1
‑
6卡在安装槽1
‑
33内，通过安装槽1
‑
33的限位防止密封环1
‑
6滑出。
[0044]
具体的，在一个实施例中，活塞1
‑
3还具有圆台部1
‑
34，圆台部1
‑
34的下端面与密封部1
‑
32的上端面连接，圆台部1
‑
34的下端面的直径与密封部1
‑
32的上端面的直径相等，圆台部1
‑
34上端面的直径小于圆台部1
‑
34的下端面的直径，便于活塞1
‑
3插入卸压口1
‑
51。
[0045]
具体的，在一个实施例中，限位部1
‑
31、密封部1
‑
32、圆台部1
‑
34一体成型。
[0046]
具体的，在一个实施例中，安装槽1
‑
33位于限位部1
‑
31与密封部1
‑
32的连接处，限位部1
‑
31与密封部1
‑
32共同形成用于密封环1
‑
6限位的安装槽1
‑
33，安装槽1
‑
33的上限面位于密封部1
‑
32的圆周侧面上，安装槽1
‑
33的下限面位于限位部1
‑
31的端面上。
[0047]
具体的，在一个实施例中，活塞1
‑
3上固设有滑杆1
‑
7；定位件1
‑
4上设有用于滑杆1
‑
7插入的杆孔1
‑
41，弹簧1
‑
2套设在滑杆1
‑
7上。
[0048]
具体的，在一个实施例中，滑杆1
‑
7与活塞1
‑
3的限位部1
‑
31一体成型。
[0049]
具体的，在一个实施例中，滑杆1
‑
7与活塞1
‑
3的限位部1
‑
31的连接处环设有限位块，限位块的直径与弹簧1
‑
2内径相同，有效防止弹簧1
‑
2径向移动。
[0050]
具体的，在一个实施例中，杆孔1
‑
41为方形孔，滑杆1
‑
7为方形杆，可以防止活塞1
‑
3发生转动。
[0051]
具体的，在一个实施例中，滑杆1
‑
7或者活塞1
‑
3的限位部1
‑
31上设有内部通道，内部通道的入口位于滑杆1
‑
7的侧面或者限位部1
‑
31的侧面，内部通道从上往下贯穿滑杆1
‑
7，内部通道的入口位于滑杆1
‑
7的下端面，从而能够加快气体或者液体的流通。
[0052]
具体的，在一个实施例中，管体1
‑
1的内壁上设有内螺纹，定位件1
‑
4具有第一侧面和设有外螺纹的第一连接面，定位件1
‑
4与管体1
‑
1螺纹连接，定位件1
‑
4的第一侧面与管体1
‑
1的内壁之间具有间隙。间隙便于气体或者液体流出。定位件1
‑
4与管体1
‑
1的内壁螺纹连接。定位件1
‑
4可拆卸式安装在管体1
‑
1的内壁上，通过转动可以调节定位件1
‑
4的位置。管体1
‑
1内上游的压力可以根据弹簧1
‑
2的弹力决定，也可以通过调节定位件1
‑
4的位置来改变，实现恒压阀1的恒定压力值的调节。
[0053]
具体的，在一个实施例中，定位件1
‑
4呈方板状，杆孔1
‑
41位于定位件1
‑
4的中央区域。定位件1
‑
4的外螺纹位于定位件1
‑
4的其中两个相对的侧面上，定位件1
‑
4的另外两个相对的侧面与内壁之间具有间隙。
[0054]
具体的，在一个实施例中，管体1
‑
1的外圆周侧面上设有外螺纹。管体1
‑
1的两端通过外螺纹分别与第六连接管15、第七连接管16螺纹连接。
[0055]
具体的，在一个实施例中，管体1
‑
1的外圆周侧面还设有六角块1
‑
8。六角块1
‑
8与管体1
‑
1一体成型。六角块1
‑
8便于恒压阀1的安装。
[0056]
本气液混合装置相对现有技术可以实现高浓度溶氢(3.0ppm以上)，结构简单稳固
不易出现故障。不需要随着制水而连续供气，输入一定量的气后可以实现高压混合连续制水，集气器可以在供水的过程中储存氢气，根据需要时进行添加，实现小气量产氢设备可高浓度连续溶氢效果，并且电解槽无需承受压力，大幅度降低设备成本延长使用寿命。集气器可以根据大小定量存储气体，方便计算每次的加气量。传统的生产制备过程中，混合过程中混合器内压力较高时，直接供气需要电解槽输气压力大于混合器内压力或者避开供水过程进行输气，因此需要大气量产气装置快速产气。本技术通过设置集气器可以在供水过程中不间断产气进行预先储备，因此相比直接供气方式可以选择产气量更小的产气装置从而降低成本。
[0057]
本实用新型的第一阀体、第二阀体、第三阀体、第四阀体、第五阀体、第七阀体均为常闭电磁阀，第六阀体为常开电磁阀，本实用新型的工作过程包括如下步骤：
[0058]
第一步：打开液泵供水，第三阀体和第一阀体打开，第六阀体关闭，水流经过第三阀体后从集气器底部进入气腔，将集气器内部空气从集气器顶部并经过第一连接管和、第一阀体、第二连接管后从排废管排出，直到集气器内为满水状态。由于电解槽的出口处设有第一单向阀，集气器的出口设有第二单向阀，所以水只能从第二单向阀经过第一阀体排出，上述过程可以将集气器内部的空气用水排空，避免氢气进入后混合空气造成纯度不足，提高混氢效果。
[0059]
当集气器的气腔满水后，关闭第三阀体、打开第五阀体，第一阀体，第六阀体保持不变，继续供水，水流经过第五阀体从混合器底部进入混合腔，将混合器内部空气从混合器顶部并经过第一阀体和排废管排出，直至混合器为满水状态。
[0060]
第二步：混合器为满水状态后，第五阀体和第一阀体关闭，第六阀体打开，同时停止供水。然后开启电解槽工作产生氢气，氢气从集气器顶部注入，由于第六阀体为打开状态，集气器内部的水会由于气体进入从底部经过第六阀体从排废管排出，当水排空后停止供气，此时集气器内全部为氢气。具体排空时间由电解槽的产气量决定，可根据产气量和集气器大小来设定供气时间，也可在集气器内部容量设置液位传感器等来设定供气时间，也可以根据集气器上设置可视化视窗判断液位高低，或者根据集气器所容纳的水量排出后设定供气时间。
[0061]
第三步：停止供气后，第三阀体和第七阀体打开，第六阀体关闭，开始供水，水流经过第三阀体从集气器底部进入将内部氢气从集气器顶部推入混合器的混合腔内。混合腔内的水会由于顶部气体的进入而使得压力增大，当到达恒压阀开启压力时恒压阀自动打开将水排出，水经过第七阀体排出。然后第三阀体，第七阀体关闭，第六阀体开，停止供水。
[0062]
进一步的，如果希望提高混合器内气体的压力，可以反复重复第二步和第三步过程，也就是上面停止供水后再次执行第二步，然后开启电解槽工作排空水，然后停气，第三阀体、第七阀体开，第六阀体关闭，供水将其从集气器注入混合器，如此反复可以将气体压缩至混合器内形成一个较大的储气量和一定的压力，内部气体压力越高的条件下混合的效果越好。也可以通过配合雾化器的喷洒形状来设定混合器的形状起到延长氢气和水混合时间。在制水过程中较大的储气量可以混合生成更多的水，减缓需要补充气体的次数，例如反复加入三次集气器的气量，可以做出三份水后再加气。
[0063]
进一步的，第三步完成后可以继续通过第二步的步骤输送氢气来将氢气储备在集气器内等待下次需要时补充。
[0064]
第四步：混合制造富氢水，第二阀体和第四阀体开，启动液泵供水。水流经过第二阀体从混合器上方进入混合器的混合腔内进行气液混合，当混合腔内的压力达到恒压阀开启压力时，富氢水流经过第四阀体和出料管排出，出料管的末端设置富氢水收集容器。
[0065]
进一步的，当富氢水制备达到一定数量时，混合器内的气体量由于消耗会减少，可将储备在集气器内的气体通过第三步的方式输送到混合器内进行填充，然后再次启动电解槽产气补充到集气器，电解槽产气可以通过流量计监测制水量来启动加气，也可通过混合器内液位传感器感应水位变化或容器上视窗进行判断。
[0066]
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。