用于水疗系统的微泡生成设备技术领域
本发明大体上涉及用于水疗和矿泉系统的设备，并且特别地涉及用于在这样的系
统中生成微泡的设备。
背景技术
水疗和矿泉系统是已知的，其包括水箱，例如用于家庭用途的浴盆，其中，加压的
水流借助于泵生成并通过合适的导管供应，以便按摩使用者的身体，从而放松肌肉和/或用
于治疗目的。这些系统也称为水按摩系统。
同样为人所知的是用于水疗系统的设备，其被构造成生成微泡，即，具有微米级尺
寸的泡沫。已经知道，微泡对于人体健康具有相当大的益处，特别是因为它们包含诸如氧气
和臭氧的气体以及氧离子，这些物质对于中和各种各样的毒素是非常有效的。更一般地说，
微泡有效地增加了水疗系统通常能提供给使用者的健康的感觉。
专利US 8646759 B2描述了一种可连接到浴盆的微泡生成设备。该设备包括用于
将水馈送至水箱的泵和用于将气体(例如，空气)注入水中的设备。该设备相对于水被馈送
的方向布置在泵的下游。气体注射通过由于馈送至浴盆的水的传递而产生的文丘里效应进
行或借助于泵进行。
其中溶解有气体的水通过饱和与混合设备馈送至水箱，在该设备中由于在其内部
生成的漩涡运动而形成微泡。从饱和与混合设备出来的液体通过合适的管和连接端口被馈
送至浴盆。
专利US 8505575 B2描述了一种可连接到浴盆的微泡生成设备。由泵通过入口端
口吸入的水被馈送至两个单独的出口端口，一个出口端口被构造成供应带有微泡的加压
水，而另一个出口端口被构造成仅供应加压水，如在传统的旋流系统中那样。利用文丘里效
应通过连接到混合器的阀门吸入空气，从而生成微泡。混合器布置在泵外部，并且通过连接
到泵的入口管的合适的管被馈送以水。富集从混合器流出的空气的水被馈送至安全阀，加
压水流也由泵直接供应至安全阀。在安全阀的内部，水经历漩涡运动，这允许生成微泡。
日本专利公开JP 2011-31190 A中描述了用于生成微泡的另一种设备。同样，在这
个案例中，泵从水箱吸水，并将水馈送至组，在该组内布置有混合器。混合器的特征在于减
小的横截面，其适于在流体流中生成湍流。该设备也包括用于吸入空气的入口阀，空气通过
布置在设有混合器的组的上游的单向阀注入水流中。到达混合器的水包含气体，该气体由
于由混合器生成的湍流而形成微泡。
公开US 2007/094784 A1描述了一种用于矿泉的系统，其包括水流通道和与水流
通道连通的空气注射端口。包括入口开口和入口阀的空气供应系统周期性地与空气注射端
口流体连通。从空气供应系统馈送的空气通过文丘里效应馈入水流通道中。
水按摩和/或矿泉设备的其它示例在公开DE 3544002 A1、EP 0376843 A2、US
2003/172451 A1、DE 102011118893 A1、US 2010/223721 A1和WO 90/01917 A1中有所描
述。
本领域已知和上文例示的用于生成微泡的设备的特征在于显著的结构复杂性，并
且因此具有较高的制造成本。
此外，利用文丘里效应作为将空气吸入水流的手段的设备需要微调操作，以便建
立压力梯度，从而确保在水疗系统的操作期间吸入空气。
发明内容
因此，需要从结构角度简化用于浴盆的设备，这是本发明的目的。所述目的利用用
于生成微泡的设备来实现，该设备的主要特征在第一项权利要求中规定，而其它特征在剩
余的权利要求中规定。
作为本发明基础的解决方案的构思在于，在不借助于混合器或专用阀门且不利用
文丘里效应的情况下生成微泡。为此，根据本发明的设备包括：第一泵，其包括多级泵送单
元；以及第二泵，其被构造成生成空气流并将空气流通过合适的导管馈入第一泵的多级泵
送单元中。
更具体地讲，第二泵的导管连接到多级泵送单元的具有最小水头的第一级，由此
空气与由泵送单元吸入的水沿着流动通道混合，该流动通道通往多级泵送单元的具有最大
水头的级。因此，在多级泵送单元内部由于由其叶轮生成的漩涡运动而生成多个微泡。
从泵送单元的具有最大水头的级流出的水流因此富含微泡，并且被供应至水箱。
换句话讲，通过将空气直接泵入供应水的泵中，特别地泵入其多级泵送单元(其被用作混合
和均化装置)中，而生成微泡。该构型不同于本领域已知的设备的构型，后者通常借助于布
置在泵上游或下游的配件和/或阀门而利用文丘里效应。
由本发明提供的主要优点是提供用于生成微泡的设备，该设备结构简单且廉价，
因为不采用外部混合设备。不同的是，由于使用用于生成空气流的第二泵，将水供应至水箱
的泵也用来生成微泡并将微泡与水均化。
第二泵可以有利地为隔膜泵或其等同物，其特征在于简单的结构，并且具有较低
的维护要求。这种类型的泵非常廉价，因此对根据本发明的设备的总成本具有极小的影响。
根据本发明的设备的构型由于存在有限数目的部件而简单且坚固，并且极其廉
价。
根据本发明的一个实施例，用于生成微泡的设备可以有利地包括控制系统，其被
构造成以间歇方式管理第二泵的操作。本发明的该特征使得可以避免空气过多地积聚在多
级泵送单元内，过多的空气积聚将阻止泵的正确操作。
根据本发明的另一个实施例，设备的排放管可以有利地设有流量控制阀，例如，节
流套管或球形阀，其用来减小多级泵送单元的最大水头的级下游的水流量，从而造成其内
部的压力增加，并且促进漩涡运动，以便促进微泡的生成。
本发明的另外的优点和特征将从借助于非限制性示例提供的本发明的实施例的
以下详细描述变得清楚。
附图说明
将对附图中的各图进行参考，其中，图1是侧视图，其示意性地示出了根据本发明
的用于生成微泡的设备；图2示出了本发明的备选实施例。
具体实施方式
参看图1，根据本发明的用于生成微泡的设备大体上由附图标记100表示，并且相
对于参考系V、L示意性地示出。在该参考系中，竖直方向V表示重力沿其作用的方向，并且垂
直于竖直方向V的纵向方向L表示设备100的导管主要沿其延伸的方向。
设备100包括第一泵110，第一泵110又包括多级泵送单元111(例如，包括离心叶
轮)和马达112，多级泵送单元111可操作地连接到马达112。
至少一根吸入管120连接到多级泵送单元111。在设备100的操作构型中，吸入管
120例如在纵向方向L上延伸且连接到水箱200(例如，浴盆)，水箱在图1中仅部分地且示意
性地示出。吸入管120通过第一端口210连接到水箱200。
至少一根排放管130也连接到多级泵送单元111。在设备100的操作构型中，排放管
130例如在纵向方向L上延伸且在第二端口220处连接到水箱200。
吸入管120和排放管130分别以已知方式连接到具有最小水头的多级泵送单元111
的第一级111a，并且连接到具有最大水头的多级泵送单元111的级111b。
更具体地讲，如图1所示，具有最小水头的级111a在纵向方向L上布置在多级泵送
单元111的自由端处，而具有最大水头的多级泵送单元111的级111b邻近泵110的马达112。
第一端口210和第二端口220布置成靠近水箱200的底部，从而确保水吸入和带有
微泡的水流的供应，甚至在水箱未完全充满时。
如此连接在一起的设备100和水箱200限定了水疗系统。
应当理解，以上公开的水疗系统的操作构型允许水箱200中已存在的水的再循环。
备选地，连接到多级泵送单元111的吸入管120又可以连接到总管道，以便允许填充水箱
200。此外，附加的吸入管也可以通过合适的阀门系统和液压配件连接在多级泵送单元111
和水箱200之间。
根据本发明，用于生成微泡的设备100还包括第二泵140，其被构造成供应空气流。
设备100也包括供应导管141，其在一端处连接到第二泵140的出口，并且在相对端处连接到
第一泵110的多级泵送单元111的最小水头的第一级111a。第二泵140可以例如是隔膜式泵，
其特征在于特别简单且廉价的结构或其等同物。
由第二泵140馈送至多级泵送单元111的第一级111a的空气流与来自吸入管120的
水混合，并且由于由多级泵送单元111的叶轮引起的漩涡运动，微泡被越来越多地生成。微
泡与水一起从多级泵送单元111的最大水头的级111b排出，并且流过排放管130。
换句话讲，第二泵140的供应导管141到多级泵送单元111的连接允许将其内部的
整个水通道都用来生成微泡。
根据本发明的一个实施例，排放管130有利地设有流量调节装置131，例如节流套
管或球形阀，其用来减小从多级泵送单元111的最大水头的级111b流出的水流量，从而造成
其内部的压力增加。这促进了微泡的生成。
根据本发明的一个实施例，用于生成微泡的设备可以有利地包括控制系统(未示
出)，其被构造成间歇地管理第二泵140的操作。本发明的该特征使得可以避免空气积聚在
多级泵送单元内，空气积聚将不利于泵的正确操作。
在设备100的操作期间，泵140被周期性地开启达第一预定时间，例如2分钟，然后
关闭达第二预定时间段，例如30秒。多级泵送单元111内的可能的过量空气可因此被有效地
排放。
根据本发明的一个实施例，用于将空气流馈送至泵送单元111的第二泵140的导管
141有利地设有截流装置，该装置被构造成：一旦水从多级泵送组111漏出，则阻止水进入第
二泵140中。
这样的截流装置可以由虹吸管142以简单且经济的方式形成，虹吸管142相对于竖
直方向V布置在多级泵送单元111上方。
备选地，在供应导管141中可以安装单向阀，该单向阀布置用于允许流体流(即，空
气流)仅从第二泵140流至多级泵送单元111。
如图1所示，吸入管120在其相对于竖直方向V的下部处连接到多级泵送单元111，
由此允许在水疗系统的操作循环结束时(例如，当水箱200在图示操作构型中排空时)通过
重力放掉泵110的泵送单元111中存在的残余水。
此外，在例如图1中所示的水疗系统的操作构型中，且参照竖直方向V，多级泵送单
元111布置成高于将吸入管120连接到水箱200的端口210。这样，在纵向方向L上连接到水箱
200的吸入管120在竖直方向V上略微向下倾斜，从而在水箱200被排空之后允许通过重力将
残余水从第一泵110排放至水箱200，由此实现第一泵110的彻底疏水。
在图2所示本发明的备选实施例中，设备100包括相同的部件，唯一的区别在于，多
级泵送单元111的具有最小水头的级111a布置成邻近泵110的马达112，而具有最大水头的
级111b在纵向方向L上布置在多级泵送单元111的自由端处。
至此已参照本发明的优选实施例公开了本发明。应当理解，可以存在基于由下文
叙述的权利要求书的保护范围限定的相同创意的另外的实施例。