生成气泡和泡沫的装置和方法

摘要

现有技术生成气泡，该气泡具有气泡内气体的固定特性。本发明提出了一种用于生成气泡的装置及其方法。所述装置包括：被配置为确定所述气泡内气体的至少一个特性的第一单元(10)；被配置为生成所述气泡的第二单元(12)，其包括：被配置成电解电解质以在电解质内生成气体，从而生成气泡的电解槽(120)；和控制器(14)，其被配置为根据所述气体的所述至少一个特性控制所述第二单元，以生成所述气泡。在本发明的实施例中，基于气体的实际要求相对于所述气泡内气体，所述生成是可控的，并且更灵活且具有广泛的适用性。

权利要求

1.一种用于生成气泡的装置，包括：

-第一单元(10)，被配置为确定所述气泡内的气体的至少一个特性；

-第二单元(12)，被配置为生成所述气泡，包括：

电解槽(120)，被配置为电解电解质以在所述电解质内生成所述气体，从而生成气泡；

-控制器(14)，配置为根据所述气体的所述至少一个特性控制所述第二单元以生成所述气泡，其中所述第一单元(10)依照所述气体的特性确定所述气泡内所述气体的类型和/或所述气泡的用途，所述第二单元(12)进一步包括至少两种类型电解质的电解质源，并且所述控制器(14)根据所述气体的特性控制所述电解质源以提供至少一种所述电解质。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述电解槽(120)包括：直流电源(30)；

具有不同特征的至少两个阳极(32)和/或具有不同特征的至少两个阴极(34)，所述至少两个阳极和/或所述至少两个阴极被耦合到所述直流电源(30)；

所述控制器(14)进一步被配置为根据所述气体的特性，选择至少一个所述阳极(32)和/或至少一个所述阴极(34)，以用于电解所述电解质。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述电解槽(120)包括惰性阳极、活性金属阳极和具有双电层电容的阳极中的至少两者，和/或所述电解槽(120)包括惰性阴极、金属阴极和具有双电层电容的阴极中的至少两者；

所述第一单元(10)依照所述气体的特性，确定将在哪一个或多个电极上生成所述气体；

所述第二单元(12)进一步包括在所述阳极和所述阴极之间的隔板(36)，以用于避免在所述阳极(32)和所述阴极(34)上生成的所述气泡的混合。

4.根据权利要求2所述的装置，其中所述电解槽(120)包括不同尺寸和/或形状的至少两个阳极，和/或不同尺寸和/或形状的至少两个阴极，所述第一单元(10)依照所述气体的特性确定每个气泡内的气体量和/或所述气泡的极小度，并且所述控制器(14)进一步被配置为根据所述气体的特性选择至少一个所述阳极和/或至少一个所述阴极。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一单元(10)依照所述气体的特性确定每个气泡内的所述气体的量和/或所述气泡的极小度，并且所述控制器(14)进一步被配置为根据所述气体的特性控制用于所述电解的所述电解槽(120)所使用的电流和/或电压。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置进一步被用于从所述气泡生成泡沫，并且所述电解质被添加有表面活性剂，或者所述第一单元被进一步配置为确定所述泡沫的量，并且所述第二单元(12)进一步包括：-表面活性单元，被配置成向所述气泡提供表面活性，包括以下中的至少一个：分配器，被配置为分配表面活性剂到所述电解质中，并且所述控制器根据所述泡沫的量控制所述表面活性剂的类型和/或浓度；或中红外源，被配置为生成对所述气泡的中红外辐射，并且所述控制器根据所述泡沫的量控制所述源的辐射的施加持续时间和/或强度；或磁体模块，被配置为产生用于所述气泡的磁场，并且所述控制器根据所述泡沫的量控制所述磁体模块的所述磁场的施加持续时间和/或强度。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一单元(10)依照所述气体的特性确定所述气泡内的所述气体的类型和/或所述气泡的用途，并且所述控制器(14)进一步被配置为根据所述气体的特性控制用于所述电解的所述电解槽(120)所使用的电压。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述电解质源包括：-至少一个阳离子释放模块，所述至少一个阳离子释放模块中的每一个均被配置为释放至少一种类型的阳离子；

-至少一个阴离子释放模块，所述至少一个阴离子释放模块中的每一个均被配置为释放至少一种类型的阴离子；

所述控制器被配置为：

根据所述气体的特性确定释放的阳离子类型和/或释放的阴离子类型；并且根据所确定的阳离子和/或阴离子类型，选择和操纵至少一个所述阳离子释放模块和/或至少一个所述阴离子释放模块。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述阳离子释放模块包括第一容器(7)以用于容纳含有第一种类型阳离子的第一溶液，所述第一容器(7)具有一层阳离子膜(70)以用于分离所述第一溶液与所述电解质，所述控制器被配置为在所述第一溶液内施加正电压，使得所述第一种类型阳离子穿过所述阳离子膜被释放到所述电解质内；和/或所述阴离子释放模块包括第二容器(8)以用于容纳含有第二种类型阴离子的第二溶液，所述第二容器(8)具有一层阴离子膜(80)以用于分离所述第二溶液与所述电解质，所述控制器(14)被配置为在所述第二溶液内施加负电压，使得所述第二种类型阴离子穿过所述阴离子膜(80)被释放到所述电解质内。

10.根据权利要求8所述的装置，其中所述阳离子释放模块包括储存所述阳离子并被配置为浸没在所述电解质中的阳离子络合聚合物和/或凝胶，所述控制器(14)被配置为电解所述电解质中的水，并生成H+离子，所述H+离子进入所述阳离子络合聚合物和/或凝胶，并从所述聚合物和/或凝胶中交换出所述类型的阳离子并进入所述电解质中；

和/或

所述阴离子释放模块包括存储所述阴离子并被配置为浸没在所述电解质中的阴离子络合聚合物和/或凝胶，所述控制器(14)被配置为电解所述电解质中的水并生成OH-离子，所述OH-离子进入所述阴离子络合聚合物和/或凝胶，并从所述聚合物和/或凝胶中交换出所述类型的阴离子并进入所述电解质中。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一单元(10)依照所述气体的特性确定所述气泡内的所述气体的类型和/或所述气泡的用途，并且所述第二单元(12)进一步包括：-化学物质添加单元，被配置为添加至少两种化学物质到所述电解质中，所述至少两种化学物质中的每一个均与所述电解质的电解产物反应以生成所述气体；

并且所述控制器(14)进一步被配置为根据所述气体的特性控制所述化学物质添加单元以添加至少一种所述化学物质。

12.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一单元(10)包括以下中的至少一个：-用户接口，被配置为从用户接收所述气体的特性；

-机器对机器接口，被配置为从适于利用所述气泡的设备接收所述气体的特性。

13.一种用于生成气泡的方法，所述方法由根据权利要求1-11中的任一项所述的装置执行。

说明书

生成气泡和泡沫的装置和方法

技术领域

[0001] 本公开涉及气泡和含有气泡的泡沫的生成，特别是经由生成气体的气泡的生成。

背景技术

[0002] 泡沫一般通过在液体中捕获大量气态气泡而形成并广泛用于人们的日常生活中，例如剃刮、表面清洁等。

[0003] 通常，气泡生成并且然后经受表面激活处理，该处理降低了液体的表面张力，从而防止气泡破裂。

[0004] 生成气泡的一种普遍方法被称为机械搅拌。具体地，空气和液体通过机械搅拌混合以生成泡沫。其他方法包括气体泵送、加热等。

[0005] 然而，生成气泡以便生成泡沫的上述方法通常用于工业应用，并具有它们自己的缺点，例如高成本、高复杂性和低可控性。

发明内容

[0006] 相比于内部无气泡的液体，泡沫更容易涂抹并具有较好的渗透性。渗透性的差异示于图1a和图1b。参照图1a，液体的表面张力将分子保持在一起，从而产生较大的液滴10，液滴10限制了液体和表面12之间的总接触面积，并限制到表面12内的吸收14。水的流动性也降低液滴10和表面12之间的接触的持续时间。参照图1b，由具有较大接触面积和相对较低的泡沫16的流动性的许多气泡18组成的泡沫16，提供了泡沫16和表面12之间较长的接触时间。此外，泡沫16通常具有比较大液滴更低的表面张力，因此也能够实现到表面12内的更深且更快的渗透14'，从而显著地提高了水分含量。

[0007] 然而，由上述解决方案所提供的气泡内的气体的特性，例如在每个气泡内的气体的量和气泡内的气体的类型是固定的。因此，用户无法容易地适应装置以生成具有可控的不同气体特性的气泡，以满足不同的需求。例如，在每个气泡内的气体量可以影响泡沫的极小度(tininess)，而气泡内的气体类型与泡沫的可能用途密切相关。

[0008] 为了更好地解决上述问题中的一个或多个问题，具有生成气体特性例如根据气体类型和/或与气体类型相关的气泡实际用途可控的气泡的技术，将是有利的。具有用于气泡和泡沫生成的小尺寸、低噪声装置将也是有利的。

[0009] 在本发明的第一方面，提供了一种用于生成气泡的装置，其包括：

[0010] -第一单元，被配置为确定气泡内的气体的至少一个特性；

[0011] -第二单元，被配置为生成气泡，其包括电解槽，所述电解槽被配置为电解电解质，以在所述电解质内生成气体，从而生成气泡；

[0012] -控制器，被配置为根据气体的至少一个特性控制第二单元，以生成气泡。

[0013] 根据该方面，控制器根据气泡内的气体的特性控制气泡的生成，因而气泡生成基于对气体的实际要求相对于气泡内的气体是可控的，而且更灵活。此外，电解槽通常尺寸小，并且不会产生大量的噪音。因此，该装置更加用户友好。

[0014] 在一个优选实施例中，电解槽包括：

[0015] 直流电源；

[0016] 至少两个具有不同特征的阳极和/或至少两个具有不同特征的阴极，所述阳极和所述阴极被耦合到直流电源；

[0017] 所述控制器被进一步配置为根据气体的特性选择至少一个所述阳极和/或至少一个所述阴极，以用于电解电解质。

[0018] 在本实施例中，提供了供选择的具有不同特征的电极，以提供所需的气体特性。由于电解槽的电极很小，该装置的尺寸可能很小，以包括不同的电极，从而提供气体特性的多样性。

[0019] 在进一步的优选实施例中，电解槽包括惰性阳极、活性金属阳极和具有双电层电容的阳极中的至少两者，和/或

[0020] 该电解槽包括惰性阴极、金属阴极和具有双电层电容的阴极中的至少两者；

[0021] 第一单元根据气体特性确定气体将在哪一个或多个电极上生成。

[0022] 在本实施例中，惰性电极能够生成气体，而活性金属阳极和具有双电层电容的电极将不会生成气体。因此，将在哪一个或多个电极上生成气体是可控的。

[0023] 用户可能需要针对不同的用途分别具有不同的极小度的气泡，例如，在泡沫浮选中使用的气泡优选具有1mm直径，大于清洗中所使用的具有0.1mm直径的气泡。为了提供不同的极小度，该装置应该是可控制的，以在每个气泡内提供不同的气体量。为了解决这个问题，在进一步的优选实施例中，电解槽包括至少两个不同尺寸和/或形状的阳极，和/或至少两个不同尺寸和/或形状的阴极，

[0024] 第一单元根据气体特性确定每个气泡内的气体量和/或气泡的极小度，并且[0025] 控制器进一步被配置为根据气体特性选择至少一个所述阳极和/或至少一个所述阴极。

[0026] 为了提供不同的气泡极小度，在另一个优选实施例中，第一单元根据气体特性确定在每个气泡内的气体量和/或气泡的极小度，并且

[0027] 控制器被进一步配置为根据气体特性控制用于电解的电解槽所使用的电流和/或电压。

[0028] 在这两个实施例中，通过该装置可以提供不同的气泡极小度，以满足不同的需求，因此，该装置的适用性很广。

[0029] 在一个优选实施例中，该装置从气泡中生成泡沫，并且电解质中被加入有表面活性剂。在本实施例中，由于气泡被可控地生成，泡沫也被可控地生成。

[0030] 在一个优选实施例中，该装置从气泡生成泡沫，第一单元被配置为确定泡沫的量，并且，第二单元进一步包括：

[0031] -表面活性单元，被配置为向气泡提供表面活性，其包括以下装置中的至少一个：

[0032] 分配器，被配置为将表面活性剂分配到电解质，并且控制器根据泡沫量控制表面活性剂的类型和/或浓度；或

[0033] 中红外源，被配置为生成对气泡的中红外辐射，并且控制器根据泡沫量控制源的辐射的施加持续时间和/或强度；或

[0034] 磁体模块，被配置为产生用于气泡的磁场，并且所述控制器根据泡沫量控制磁体模块的施加持续时间和/或磁场强度。

[0035] 在这些实施例中，由于气泡相对于气泡中的气体可控地生成，泡沫也被相对于泡沫中的气体可控地生成。此外，泡沫量也可以被控制，从而该装置更灵活。

[0036] 用户可能优选在气泡内具有不同类型的气体以用于不同的用途。例如，在消毒中，富集有臭氧(O3)的气泡是优选的；而在皮肤护理中，需要富集有氧气(O2)的气泡。因此对于该装置将有利的是，关于气泡内的气体类型和/或泡沫的用途生成气泡是可控的。

[0037] 为了解决这个问题，在一个优选实施例中，气体的类型可以通过电解的电流和/或电压进行控制。具体地，第一单元根据气体特性确定气泡内的气体类型和/或气泡用途，并且控制器进一步被配置为根据气体特性控制用于电解的电解槽所使用的电压。

[0038] 在另一个优选实施例中，第一单元根据气体特性确定气泡内的气体类型和/或气泡用途，第二单元进一步包括至少两种类型电解质的电解质源，并且控制器根据气体特性控制电解质源以提供至少一个所述电解质。

[0039] 在本实施例中，该装置可以提供具有可控的不同类型气体并用于不同用途的气泡，因此该装置的适用性很广。

[0040] 在一个优选实施例中，电解质源包括：

[0041] -至少一个阳离子释放模块，所述阳离子释放模块中的每一个均被配置为释放至少一种类型的阳离子；

[0042] -至少一个阴离子释放模块，所述阴离子释放模块中的每一个均被配置为释放至少一种类型的阴离子；

[0043] 控制器被配置为：

[0044] 根据气体特性确定释放的阳离子类型和/或释放的阴离子类型；并且[0045] 根据所确定的阳离子和/或阴离子类型，选择和操纵至少一个所述阳离子释放模块和/或至少一个所述阴离子释放模块。

[0046] 在本实施例中，由于在电解质中的离子被电解以生成气体，该装置根据用于某一用途的气体类型，分别选择适当的阳离子和阴离子。因此该装置的适用性很广。

[0047] 在进一步的优选实施例中，阳离子释放模块包括第一容器，该第一容器用于容纳含有第一类型阳离子的第一溶液，该第一容器具有用于分离第一溶液与电解质的一层阳离子膜，

[0048] 控制器被配置为在第一溶液内施加正电压，使得所述第一类型阳离子穿过阳离子膜被释放到电解质内；和/或

[0049] 阴离子释放模块包括第二容器，该第二容器用于容纳包含第二类型阴离子的第二溶液，该第二容器具有用于分离第二溶液与电解质的一层阴离子膜，

[0050] 控制器被配置为在第二溶液内施加负电压，使得所述第二类型阴离子穿过阴离子膜被释放到电解质内。

[0051] 本实施例提供了阳离子释放模块和阴离子释放模块的具体实施方式。

[0052] 在进一步的优选实施例中，其中阳离子释放模块包括储存阳离子并且被配置为浸没在该溶液中的阳离子络合聚合物和/或凝胶，

[0053] 控制器(14)被配置为电解溶液中的水并生成H+离子，其进入阳离子络合聚合物和/或凝胶，并且从该聚合物和/或凝胶中交换出所述类型阳离子并进入溶液；

[0054] 和/或

[0055] 阴离子释放模块包括存储阴离子并被配置为浸没在溶液中的阴离子络合聚合物和/或凝胶，

[0056] 控制器被配置为电解溶液中的水并生成OH-离子，其进入阴离子络合聚合物和/或凝胶，并且从该聚合物和/或凝胶中交换出所述类型阴离子并进入溶液。

[0057] 本实施例为阳离子释放模块和阴离子释放模块提供了再另外的具体实施方式。所述聚合物和/或凝胶易于被替换并具有成本效益。

[0058] 在一些情况下，电解的产物可以与化学物质反应以生成气体，例如H+可以与碳酸钙(CaCO3)反应以生成二氧化碳(CO2)。在一个优选实施例中，第一单元根据气体特性确定气泡内的气体类型和/或气泡的用途，并且第二单元进一步包括：

[0059] -化学物质添加单元，被配置为添加至少两种化学物质到电解质中，所述化学物质中的每一个均与电解质的电解产物反应以生成气体；

[0060] 并且控制器进一步被配置为根据气体特性控制化学物质添加单元以添加至少一种所述化学物质。

[0061] 这个实施例具有广泛的适用性。

[0062] 在一个优选实施例中，第一单元包括以下接口中的至少一个：

[0063] -用户接口，被配置为从用户接收气体特性；

[0064] -机器对机器接口，其被配置为从适于利用气泡的设备接收气体特性。

[0065] 在一个实施例中，该装置可由用户经由用户接口直接控制。在另一个实施例中，该装置可以被连接到适于利用气泡的设备并且经由机器对机器接口被该设备控制，所述设备诸如是洗衣机或洗碗机。机器对机器接口可以在许多家电中是一致标准的，并且因此该装置可以是通用的以用于为这些家电提供合适的气泡。

[0066] 由于液体的表面张力将打破气泡，以避免泡沫的生成，为了积累气泡以获得泡沫，在泡沫的生成中采用表面激活方法，其可以减少水的表面张力来维持气泡的稳定性，由此通过气泡的积累形成泡沫。

[0067] 在本发明的第二方面，提供了一种生成气泡的方法，并且该方法通过根据本发明的第一方面的装置被实施。例如，该方法包括以下步骤：

[0068] -确定气泡内的气体的至少一个特性；

[0069] -根据气体的至少一个特性，电解电解质以在电解质中生成气体，从而生成气泡。

[0070] 本发明的这些和其它特征将在实施例部分被详细地描述。

附图说明

[0071] 通过借助附图阅读非限制性实施例的以下描述，本发明的特征、方面和优点将变得显而易见。

[0072] 图1a示意性地示出了大液滴进入表面内的吸收。

[0073] 图1b示意性地示出了泡沫进入表面内的吸收。

[0074] 图2示出了根据本发明的一个实施例的装置的示意框图。

[0075] 图3示出了具有不同的阳极和阴极的第二单元的示意图。

[0076] 图4示出了具有一个惰性阳极和一个惰性阴极的第二单元的操作。

[0077] 图5示出了具有一个活性金属阳极和一个阴极的第二单元的操作。

[0078] 图6a示出了具有一个惰性阴极和一个具有双电层电容的阳极的第二单元的操作。

[0079] 图6b示出了具有一个惰性阳极和一个具有双电层电容的阴极的第二单元的操作。

[0080] 图7示出了根据本发明的一个实施例的一个阳离子释放模块的示意图。

[0081] 图8示出了根据本发明的一个实施例的一个阴离子释放模块的示意图。

[0082] 图9示出了根据本发明的另一实施例的第二单元的操作。

[0083] 其中，相同或类似的附图标记指的是相同或相似的组件/模块。

具体实施方式

[0084] 图2示出了根据本发明的一个实施例的装置的示意框图。用于生成气泡的装置1包括：

[0085] -第一单元10，被配置为确定气泡内气体的至少一个特性；

[0086] -第二单元12，被配置为生成气泡，包括：

[0087] -电解槽120，被配置为电解电解质以在电解质内生成气体，从而生成气泡；

[0088] -控制器14，被配置为根据气体的至少一个特性控制第二单元12，以生成气泡。

[0089] 关于方法方面，本发明的实施例提供了用于生成气泡的方法，并且该方法通过装置1来实施。具体地，该方法包括以下步骤：

[0090] -确定气泡内气体的至少一个特性；

[0091] -根据气泡的特性，电解电解质以在电解质内生成气体，从而生成气泡。

[0092] 在一个实施例中，通过使用不同的电极生成具有不同的气体特性的气泡。

[0093] 图3示出了电解槽120的示意图。电解槽120包括：

[0094] 直流电源30；

[0095] 具有不同特征的至少两个阳极32，32’和/或具有不同特征的至少两个阴极34，34’，所述阳极和所述阴极被耦合到直流电源30。

[0096] 并且，控制器14进一步被配置为根据气体特性选择至少一个阳极和/或至少一个阴极，以用于电解电解质38。

[0097] 在阳极和阴极之间优选能够存在膜36以用于分离阳离子和阴离子。

[0098] 在一个实施例中，第一单元10根据气体特性确定将在哪一个或多个电极上生成气体，

[0099] 电解槽120包括惰性阳极32、活性金属阳极32’和具有双电层电容32的阳极32”中的至少两者，和/或

[0100] 电解槽包括惰性阴极34、金属阴极34’，和具有双电层电容的阴极34”。

[0101] 在第一实施例中，如图4所示，控制器14通过一个惰性阳极32和一个惰性阴极34或一个金属阴极34’施加电力。气体G1在阳极32生成，并且气体G2在阴极34生成。在一个实施例中，中性水被用作电解质，并且气体G1是氧气O2，气体G2是氢气H2。阳极上的电解方程式为：

[0102] 2H2O-4e-→4H++O2。

[0103] 并且阴极上的电解方程式为：

[0104] 2H2O+2e-→H2+2OH-。

[0105] 在本实施例中，水被添加有表面活性剂，从而富集有氧气的泡沫在阳极32由水表面上的气泡形成，富集有氢气的泡沫在阴极34由水表面上的气泡形成。在一个实施例中，该装置进一步包括在阳极32和阴极34之间的隔板36，以避免两种泡沫被混合。如果需要泡沫混合，则隔板36可以被去除。

[0106] 在第二个实施例中，如图5所示，控制器14通过一个活性金属阳极32’和一个惰性阴极34或一个金属阴极34’施加电力。气体G2可以在阴极上生成。在阳极上，活性金属将失去电子并释放金属离子。因此在阳极32’上没有气体生成。活性金属应比氢更活跃。根据化学活性，钾>钙>钠>镁>铝>锌>铁(>氢)>铜>铂>金。因此可以使用由铝、锌和铁制成的活性金属阳极。填充在容器内的电解质可以是水或酸溶液。例如，使用铁作为电极，电解质具有酸性，并且电解只会在阴极34生成氢气气体，而在阳极32’将生成Fe3+。

[0107] 阳极上的电解方程式为：

[0108] Fe–3e-→Fe3+。

[0109] 并且阴极上的电解方程式为：

[0110] 2H++2e-→H2。

[0111] 在第三个实施例中，阳极或阴极是具有双电层电容特性的材料，例如活性炭。如图6a所示，控制器14通过一个惰性阳极32和具有双电层电容的阴极34”施加电力。具有双电层电容的阴极34”将吸附水中的离子，因此应在阴极生成气体的反应将停止。在图6a中，只有气体G1可以在阳极32生成。在不同的实施例中，控制器14通过一个具有双电层电容的阳极
32”和一个惰性阴极34或金属阴极34’施加电力。在本实施例中，只有气体G2将在阴极上生成，如图6b所示。

[0112] 在另一个实施例中，电解槽120包括不同尺寸和/或形状的至少两个阳极，和/或不同尺寸和/或形状的至少两个阴极，第一单元依照气体的特性确定在每一个气泡内的气体量和/或气泡的极小度，并且控制器进一步被配置为根据气体特性选择至少一个所述阳极和/或至少一个所述阴极。电极的形状可以是针或板。具有不同尺寸和/或形状的电极可能会生成不同的极小度的气泡，即在气泡内提供不同量的气体。而这继而又可以形成具有不同极小度的泡沫。控制器14选择的具有合适尺寸和/或形状的阳极和/或阴极，并且具有一定极小度的气泡可以在阳极和/或阴极上生成。

[0113] 关于对应于上述技术解决方案的方法方面，气体的特性包括每一个气泡内的气体量和/或气泡的极小度，生成步骤进一步包括：根据气体的特性，从至少两个具有不同尺寸和/或形状的阳极中选择至少一个阳极，和/或从至少两个具有不同的尺寸和/或形状的阴极中选择至少一个阴极，以用于电解电解质。

[0114] 在本发明的一个实施例中，第一单元10依照气体的特性确定每个气泡内的气体量和/或气泡的极小度，并且控制器14进一步被配置为根据气体的特性控制用于电解的电解槽120所使用的电流和/或电压。实验已经表明：给定相同面积的电极，电流的幅值越高，气泡的直径越小(Guohua Chen，Separation and Purification Technology，第38卷、第1期、2004年7月15日、第11-41页)。因此，通过控制电流和/或电压，该装置可生成在每个气泡内具有所需的气体量和/或气泡的极小度的气泡。

[0115] 在本发明的一个实施例中，该装置用于生成泡沫。第一单元10确定由气泡所形成的泡沫量，并且第二单元12进一步包括：

[0116] -表面活性单元，其被配置成为气泡提供表面活性的，包括至少以下中的至少一个：

[0117] 分配器，被配置成分配表面活性剂到电解质中，并且控制器14根据泡沫的量控制表面活性剂的类型和/或浓度；或

[0118] 中红外源，被配置为生成对气泡的中红外辐射，并且控制器14根据泡沫量控制源的辐射的施加持续时间和/或强度；或

[0119] 磁体模块，被配置为产生用于气泡的磁场，并且控制器14根据泡沫量控制磁体模块的磁场的施加持续时间和/或强度。

[0120] 在本实施例中，泡沫的量是可以控制的，因而该装置具有广泛的适用性。

[0121] 下面的描述将阐明在装置中针对不同的用途，气泡内的不同类型的气体的生成。

[0122] 在一个实施例中，这种多样性是通过电解槽120的不同电压实施的。第一单元10依照气体特性确定气泡内的气体类型和/或气泡的用途，并且控制器14进一步被配置成根据气体的特性控制用于电解的电解槽120所使用的电压。例如，如图3所示，在一种情况下，对于皮肤护理的用途，该装置用于生成富集氧气O2的气泡。第一单元10确定该用途和/或气体的类型，并控制电解槽120以使用适于生成氧气的正常电压。在另一种情况下，对于消毒的用途，该装置用于生成富集臭氧O3的气泡。第一单元10确定该用途和/或气体的类型，并控制电解槽120以使用适于生成臭氧的增加的电压。

[0123] 在另一个实施例中，这种多样性是通过电解不同电解质来实施的。第一单元10依照气体特性确定气泡内的气体类型和/或气泡的用途，第二单元12进一步包括至少两种类型的电解质的电解质源，并且控制器14根据气体特性控制电解质源，以提供至少一种所述电解质。例如，对于消毒的用途，该装置用于生成富集氯气Cl2的气泡。然后，控制器14控制电解质源以提供诸如NaCl之类的氯化物作为电解质。氯气Cl2将在阳极上生成。并且对于皮肤护理的用途，该装置用于生成富集氧气O2的气泡。然后，控制器14控制电解质源，以提供纯水作为电解质。氧气O2将在阳极上生成。

[0124] 关于电解质源，在一个实施例中，它可以包括：

[0125] 用于容纳纯水的水箱；和

[0126] 至少一个单元，每个单元均被配置为容纳诸如氯化物之类的相应的盐并将盐添加到水箱内的水中。

[0127] 控制器14根据气体类型和/或气泡的用途选择并操纵所述至少一个单元以在水中添加或不添加盐，从而提供纯水或盐溶液。

[0128] 在另一个更可控且更灵活的实施例中，电解质源包括：

[0129] -至少一个阳离子释放模块，所述阳离子释放模块中的每一个均被配置为释放至少一种类型的阳离子；

[0130] -至少一个阴离子释放模块，所述阴离子释放模块中的每一个均被配置为释放至少一种类型的阴离子；

[0131] 控制器被配置为：

[0132] 根据气体特性确定释放的阳离子类型和/或释放的阴离子类型；并

[0133] 根据所确定的阳离子和/或阴离子类型，选择和操纵至少一个所述阳离子释放模块和/或至少一个所述阴离子释放模块。

[0134] 关于阳离子释放模块，在如图7所示的具体实施例中，阳离子释放模块包括用于容纳含有一种类型的阳离子Am+的第一溶液的第一容器7，并且第一容器7例如浸没到电解质38中。第一容器7具有一层阳离子膜70，用于分离第一溶液与电解质38，并且阳离子释放模块包括阳极72，该阳极的一端浸入第一溶液中，并且另一端被连接到控制器14，控制器14被配置为在第一溶液内施加正电压，使得所述阳离子Am+穿过阳离子膜72被释放到电解质38内。当阳离子Am+被驱出第一溶液时，阳离子H+围绕阳极72被生成，从而维持第一溶液中的电中性。

[0135] 同样地，关于阴离子释放模块，在如图8所示的具体实施例中，阴离子释放模块包括用于容纳含有一种类型的阴离子Bn-的第二溶液的第二容器8，并且第二容器4例如浸没到电解质38中。第二容器4具有一层阴离子膜80，用于分离第二溶液与电解质38，并且阴离子释放模块包括阴极82，该阴极的一端浸入第二溶液中，并且另一端被连接到控制器14，控制n-器14被配置为在第二溶液内施加负电压，使得所述阴离子B 穿过阴离子膜82被释放到电解质38中。当阴离子Bn-被驱出第二溶液时，阴离子OH-围绕阴极82被生成，从而维持第二溶液内的电中性。

[0136] 对于阳离子释放模块存在其它替代实施例。在一个实例中，在电控制下可释放阳离子的材料可以被用作阳离子释放模块，诸如聚合物、凝胶。具体地，存储阳离子的阳离子络合聚合物和/或凝胶浸没在电解质中，并且控制器14被配置为电解电解质中的水，并生成H+阳离子。H+阳离子进入阳离子络合聚合物和/或凝胶并在电场的作用下从该聚合物和/或凝胶中交换出所存储的阳离子，并且所存储的阳离子在电场的作用下进入电解质中。

[0137] 同样，对于阴离子释放模块存在其它替代实施例。在一个实例中，可在电控制下释放阴离子的材料可用作阴离子释放模块，诸如聚合物、凝胶。具体地，存储阴离子的阴离子络合聚合物和/或凝胶被浸入电解液中，并且所述控制器14被配置为电解电解质的水，并生成OH-阴离子。OH-阴离子进入阴离子络合聚合物和/或凝胶，并在电场的作用下从该聚合物和/或凝胶中交换出所存储的阴离子，并且所存储的阴离子在电场的作用下进入电解质。

[0138] 关于对应于上述技术解决方案的方法方面，确定步骤依照气体特性确定气泡内的气体类型和/或气泡的用途，在电解步骤之前，该方法进一步包括以下步骤：根据气体特性，从至少两种电解质中提供至少一种电解质。

[0139] 在上述实施例中，气体是电解质电解的直接产物。在一个变型实施例中，气体从电解产物和化学物质之间的反应生成。在本实施例中，第一单元10依照气体特性确定气泡内的气体类型和/或气泡的用途，并且第二单元12进一步包括：

[0140] -化学物质添加单元，其被配置为添加至少两种化学物质到电解质中，所述化学物质中的每一个均与电解质的电解产物反应以生成气体；

[0141] 并且，控制器14进一步被配置为控制化学物质添加单元，以根据气体特性添加至少一种所述化学物质。

[0142] 在如图9所示的实例中，为了生成一些二氧化碳CO2，化学物质添加单元在电解质中靠近阳极32添加了一些碳酸钙CaCO3。在阳极32上，类似于如图3所示的实施例，不仅氧气+ +而言H阳离子都作为电解产物被生成，并且H阳离子与碳酸钙CaCO3反应生成二氧化碳CO2。

[0143] 对于第一单元10，它可以具有各种实施方式。在一个实施例中，第一单元10包括被配置成从用户接收气体特性的用户接口。例如，用户可以通过按压装置的面板上的按钮来选择气体类型和/或用途。在另一个实施例中，第一单元10包括机器对机器接口，其被配置为从诸如洗衣机之类的适于利用气泡的设备接收所述特性。

[0144] 控制器14可以由微控制器来实现。用于根据气体特性控制第二单元12的控制器14规则，例如根据气泡内不同气体量的不同电极选择，或根据不同气体类型的不同电压幅值，可以预存储或者下载到存储器内并由MCU加载。通过对说明书、附图和所附权利要求的研究，本领域技术人员能够理解并实现对所公开实施例的修改。不脱离本发明的精神的所有这样的修改旨在被包括在所附权利要求的范围之内。

[0145] 词语“包括”不排除在权利要求或说明书中未列出的元件或步骤的存在。在元件之前的单词“一个(a)”或“一个(an)”不排除多个这样的元件的存在。在本发明的实践中，在权利要求中的若干技术特征可以由一个部件来体现。在权利要求中，置于括号之间的附图标记不应被解释为限制该权利要求。