用于在植物或鱼类所在的流体中生成纳米气泡的装置制造方法及图纸

技术编号:22573804 阅读:55 留言:0更新日期:2019-11-17 19:24
本实用新型专利技术涉及一种用于在植物或鱼类所在的流体中生成纳米气泡的装置,包括至少一个用于产生纳米气泡并增加气体溶解量的纳米气泡发生器;至少两个用于控制纳米气泡的产生并对纳米气泡发生器或其它组件进行自动定期清洁的气泵;以及一个用于显示溶解氧、pH值、导电率、水体温度和环境温度等测量参数的流体质量监测系统。当利用空气或氧气或臭氧生成纳米气泡时,本实用新型专利技术的装置具有用于促进植物生长、提高种子发芽率、提高淡水鱼或海水鱼的成活率和生长率的应用潜力,生成的臭氧纳米气泡更可以减少植物或鱼类养殖用的水介质中的细菌或藻类。

A device for generating nanobubbles in the fluid in which plants or fish live

The utility model relates to a device for generating nano bubbles in the fluid where plants or fish are located, which includes at least one nano bubble generator for generating nano bubbles and increasing the amount of gas dissolved; at least two air pumps for controlling the generation of nano bubbles and automatically cleaning nano bubble generators or other components at regular intervals; and one for displaying dissolved oxygen , pH value, conductivity, water temperature, ambient temperature and other measurement parameters of the fluid quality monitoring system. When using air or oxygen or ozone to generate nano bubbles, the device of the utility model has the application potential for promoting plant growth, improving seed germination rate, improving the survival rate and growth rate of fresh water fish or sea water fish, and the generated ozone nano bubbles can reduce bacteria or algae in the water medium for plant or fish breeding.

【技术实现步骤摘要】
用于在植物或鱼类所在的流体中生成纳米气泡的装置
本专利技术涉及一种用于在植物或鱼类所在的流体中生成纳米气泡的装置,包括至少一个用于产生纳米气泡并增加气体溶解量的纳米气泡发生器;至少两个用于控制纳米气泡的产生并对纳米气泡发生器或其它组件进行自动定期清洁的气泵;以及一个用于显示溶解氧、pH值、导电率、水体温度和环境温度等测量参数的流体质量监测系统。当利用空气或氧气或臭氧生成纳米气泡时,本专利技术的装置具有用于促进植物生长、提高种子发芽率、提高淡水鱼或海水鱼的成活率和生长率的应用潜力,生成的臭氧纳米气泡更可以减少植物或鱼类养殖用的水介质中的细菌或藻类。
技术介绍
氧是生物体呼吸的必需元素。植物通过叶子和根部的气孔吸收氧气,而鱼类通过鳃部吸收氧气。植物在较高温度下耗氧更多,这是由于根组织的呼吸速率增加。温度每升高10摄氏度,高至30摄氏度,根部的呼吸速率可以加倍。如果水中的溶解氧不够,例如对于水培植物,则将抑制从呼吸过程释放的能量,以用于根系生长和养分吸收。同样,鱼类在高温下呼吸也需要更多氧气。当水中的溶解氧水平降至5.0mg/升以下时,鱼就会承受压力。植物和鱼类对氧气的消耗在较高温度下会更高。当氧气耗尽时,水培植物和鱼类的生长将受到抑制。CN107413219A公开了一种在流体中产生小于500nm的氧化气泡的系统,包括一个流体入口管;一个文丘里管;一个小于50微米的具有微孔或微狭缝的组件,以将具有氧化特性的试剂输送到流体中;一个围绕具有微孔或微狭缝的组件的腔室,其可以产生旋流,以增加具有氧化特性的试剂与流体之间的接触时间并在流体中产生气泡;一个流体出口管,用于排出流体中的氧化气泡。CN102657887A公开了一种无土栽培营养液的消毒方法,包括将微纳米臭氧气泡引入无土栽培溶液而对营养液进行灭菌。该方法将臭氧的灭菌效果与使用微纳米气泡发生装置结合起来,以将臭氧溶解到营养液中而杀灭细菌和其他有机物,并增加营养液中的溶解氧。
技术实现思路
本专利技术公开了一种用于在植物或鱼类所在的流体中生成纳米气泡的装置,包括至少一个纳米气泡发生器,用以产生纳米气泡并增加气体溶解量;一个具有多个电子单元的控制系统;至少两个电磁控制阀;至少三个止回阀;至少两个气泵,用以控制纳米气泡的产生并对纳米气泡发生器或其它组件进行自动定期清洁;一个气体流量计;一个臭氧发生器;一个溶解臭氧测量装置;以及一个带有液晶显示面板的流体质量监测系统,用以显示溶解氧、pH值、导电率、水体温度和环境温度等测量参数。当使用空气或氧气或臭氧来产生纳米气泡时,可以增加用于植物或鱼类的水介质中的溶解氧。当在种植系统的营养水箱内使用本专利技术的纳米气泡发生器时,相比之下,植物的生长率会更高。当种植系统的营养水槽内使用本专利技术的纳米气泡发生器时,可以获得更高的植物生长速率。当在鱼缸内使用本专利技术的纳米气泡发生器时,淡水鱼或海水鱼的成活率和生长率更高。使用空气纳米气泡可以提高植物的发芽率。当使用臭氧气体生成纳米气泡时,水中稳定的臭氧纳米气泡可以进行消毒,例如减少用于植物或鱼类的水介质中的细菌或藻类含量。因此,本专利技术的装置具有应用于农业和渔业的潜力。本专利技术与现有技术分别在于:本专利技术通过将流体引入具有微孔或微狭缝的出气组件以减小该组件表面位于微孔或微狭缝附近的压力的手段,使微孔或微狭缝表面上的气泡受到强分离力,产生微气泡甚至纳米气泡,因此可使用相对较低的气压将气体引进所述纳米气泡发生器,例如只用常压;本专利技术进一步通过设置在所述流体出口处的粗糙组件将由流体入口处经过具有微孔或微狭缝的出气组件而产生的气泡分散,以产生更均匀的纳米气泡;本专利技术的气泵具有自动定期清洁的功能,可定期清除任何在各组件上,尤其是纳米气泡发生器和粗糙组件表面上的污垢,例如植物或鱼类的营养水介质中的任何未溶解的聚集粒子或附在其表面上的鱼类或植物的代谢废物。附图说明通过参考附图,以下更详细地描述了本专利技术的实施例,其中:图1所示为根据本专利技术的纳米气泡发生器的示意图;图2所示为由根据本专利技术的纳米气泡发生器所产生的纳米气泡的浓度和气泡直径;图3所示为根据本专利技术的装置的示意图。具体实施方式本专利技术提供一种用于在植物或鱼类所在的流体中生成纳米气泡的装置,包括至少一个纳米气泡发生器,用以产生纳米气泡并增加气体溶解量;一个具有多个电子单元的控制系统;至少两个电磁控制阀;至少三个止回阀;至少两个气泵,用以控制纳米气泡的产生并对纳米气泡发生器或其它组件进行自动定期清洁;一个气体流量计;一个臭氧发生器;一个溶解臭氧测量装置;以及一个带有液晶显示面板的流体质量监测系统,用以显示溶解氧、pH值、导电率、水体温度和环境温度等测量参数。通过参考以下通过举例说明的方式所提供的示例,可以更好地理解本技术的实施例。本专利技术不限于本文件给出的这些示例。参考图1中根据本专利技术的纳米气泡发生器的示意图,本专利技术的纳米气泡发生器包括流体入口过滤器10、流体入口室11、具有微孔或微狭缝的组件22,用以在通过气体入口过滤器20后,将气体(如空气或氧气或臭氧)从进气管21输送而进入流体。储存在流体罐1内的流体可以是超纯水、蒸馏水、自来水、或用于植物或鱼类的营养水介质。当流体通过组件22和流体入口室11之间的间隙时,流体泵12产生高速的流体流动,并且流体的速度突然增大,以减小组件22表面位于微孔或微狭缝附近的压力,微孔或微狭缝表面上的气泡受到强分离力,并且产生微气泡甚至纳米气泡。产生的微气泡和纳米气泡被吸入流体泵12,并迫使其在粗糙组件14上分散,以在流体出口室13内产生更均匀更稳定的纳米气泡。通过控制气体流速、流体流速以及组件14的粗糙度,可以产生本专利技术的不同浓度和直径的纳米气泡。参考图2,由本专利技术制备的优选纳米气泡具有以MalvernTMNanoSightTMNS300为特征的约100nm至约500nm的平均气泡直径,更优选为约100nm至约400nm。由本专利技术产生的纳米气泡的优选浓度为每毫升流体有至少约1×107个气泡,并且更优选为每毫升流体有至少约2×107个气泡。流体入口过滤器10用于防止植物或鱼类的营养水介质中的任何未溶解的聚集粒子以及鱼类的新陈代谢废物进入流体入口室11并防止其附着在组件22的微孔或微狭缝的表面上。狭缝的宽度优选为约0.5至约3mm,狭缝长度为约5至约15mm;狭缝的宽度更优选为约1至约2mm,狭缝长度为约5至约10mm。气体入口过滤器20用于捕集来自气体源(如空气)的任何灰尘或颗粒,气体入口过滤器的优选孔径为约0.2µm至约1µm,更优选为约0.4µm至约0.6µm。将气体输送到组件22的流体入口室11中的优选微孔或微狭缝为约2µm至约70µm,更优选为约2µm至约45µm。流体泵12是潜水泵,以产生约2,500L/小时至约20,000L/小时的优选流速,其更优选为约3,000L/小时至12,000L/小时。流体出口室13中的粗糙组件14用于使由流体入口室11输送而产生的气泡分散,以产生更均匀的纳米气泡。粗糙组件14的表面算术平均粗糙度优本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于在植物或鱼类所在的流体中生成纳米气泡的装置,包括:/n至少一个用于产生纳米气泡并增加气体溶解量的纳米气泡发生器;以及/n一个控制系统,/n其中,所述控制系统包括多个电子单元、至少两个电磁控制阀、至少三个止回阀、至少两个用于控制纳米气泡的产生并对所述纳米气泡发生器进行定期自动清洁的气泵、一个气体流量计、一个臭氧发生器、一个溶解臭氧测量装置、和一个包括有用于显示测量参数的液晶显示面板的流体质量监测系统。/n

【技术特征摘要】
20180820 US 62/7649861.一种用于在植物或鱼类所在的流体中生成纳米气泡的装置,包括:
至少一个用于产生纳米气泡并增加气体溶解量的纳米气泡发生器;以及
一个控制系统,
其中,所述控制系统包括多个电子单元、至少两个电磁控制阀、至少三个止回阀、至少两个用于控制纳米气泡的产生并对所述纳米气泡发生器进行定期自动清洁的气泵、一个气体流量计、一个臭氧发生器、一个溶解臭氧测量装置、和一个包括有用于显示测量参数的液晶显示面板的流体质量监测系统。


2.根据权利要求1所述的装置,其中所述纳米气泡发生器包括一个流体室入口过滤器、一个流体入口室、一个气体入口过滤器、一个进气管、一个用以输送气体且具有微孔或微狭缝的组件、一个流体泵、一个用以使流体中气泡分散的粗糙组件、及一个流体出口室。


3.根据权利要求1或2所述的装置,其中所述流体为超纯水、蒸馏水、自来水或用于植物或鱼类的营养水介质。


4.根据权利要求1或2所述的装置,其中所述纳米气泡具有100nm至500nm的平均气泡直径。


5.根据权利要求1或2所述的装置,其中所述纳米气泡的浓度为每毫升流体有至少1×107个气泡。


6.根据权利要求1或2所述的装置,其中所述气体包括空气、氧气、臭氧和以上任意的混合物。


7.根据权利要求2所述的装置,其中所述流体室入口过滤器的狭缝宽度为0.5mm至3mm;其狭缝长度为5mm至15mm。


8.根据权利要求2所述的装置,其中所述纳米气泡发生器的气体入口过滤器的孔径为0.5μm。


9.根据权利要求2所述的装置,其中所述用以输送气体且具有微孔或微狭缝的组件的微孔或微狭缝为2μm至70μm。


10.根据权利要求2所述的装置,其中所述流体泵是流体流速为2,500L/小时至20,000L/小时的潜水泵。


11.根据权利要求2所述的装置,其中所述粗糙组件选自由多孔陶瓷管、多孔不锈钢管、多孔玻璃管、多孔高密度聚乙烯管、多孔聚碳酸酯管、以及多孔钛管组成的组合。


12.根据权利要求2所述的装置,其中所述用以使流体中气泡分散的粗糙组件的表面算术平均粗糙度为5μm至50μm。


13.根据权利要求2所述的装置,其中所述流体室入口过滤器、所述流体入口室、所述气体入口过滤器、所述进气管、所述用以输送气体且具有微孔或微狭缝的组件、所述流体泵、所述用以使流体中气泡分散的组件以...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘心杏吴宜贞黄锦礼黄志坚张翠丽何嘉仪
申请(专利权)人:纳米及先进材料研发院有限公司
类型:新型
国别省市:中国香港;HK

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