CN100378011C - 曝气设备 - Google Patents

Abstract

一种曝气设备，至少包含一浮体、多组的曝气装置以及控制器。其中，曝气装置组设于浮体之上，而曝气装置可以汲水，并将汲取的水朝至少一选定的方向进行喷出、雾化或曝气。控制器控制这些曝气装置，可产生一第一推力，以推动曝气设备朝第一方向移动。控制器也控制这些曝气装置，可产生一第二推力，以推动曝气设备朝第二方向移动。

Description

曝气设备

技术领域

本发明是有关于一种曝气设备，且特别是有关于一种借喷射口喷射水雾或喷射水气混合体，以产生反作用力、控制曝气设备移动，达成大面积水域的曝气效果，且兼供娱乐、广告、景观造景或装置艺术的曝气设备。

背景技术

水产养殖池或渔塭通过曝气装置来维持水池溶氧(DO)的浓度，以维护水产养殖物、水中生物及微生物的呼吸作用，是稳定水质、保持鱼池生态平衡的必要因素。微生物(分解者)须从水中吸收溶氧，以消化多余的有机物质，并进行硝化作用，而将毒性很强的氨氮转换成弱毒性的亚硝酸氮(NO2)或硝酸氮(NO3)。水车，是现有的曝气装置，借马达带动叶轮而将水泼向空中，借以增加水与空气的接触时间及表面积，以达到曝气、增加溶氧的目的。

现有的环保工业与化工业的污废水处理厂的好气处理池，也需借微生物消化水中的有机物。业者大都利用鼓风机及输气管，将空气输送至池底的散气盘的通气孔，再以小气泡形式在池底释放，以增加水中溶氧，促使微生物消化水中的有机物。

现今的养殖池装设的传统水车虽具备曝气、增加溶氧的效果，但传统水车的曝气效果仅局限于曝气装置附近的水域，对于养殖水域较大的，至少须设多个传统水车固定于各区域处运作，以增加池水溶氧效果。如此，不但须耗费相当的电力资源，且设立多个传统水车也为成本的增加。因此，需发展一节省成本、耗电少、曝气效率高、可大量增加底层池水溶氧的方法，以兼顾渔民的经济及环境保护的目的。

发明内容

因此本发明的目的就是在提供一种曝气设备，包含：多个曝气装置、一浮体及一控制器，曝气装置组设于浮体之上。每一曝气装置均具有汲水装置及喷射口，汲水装置可抽取池水，并将抽取的池水由喷射口喷出而作曝气、雾化。不同曝气装置的喷射口朝向不同方向设置，当曝气设备通过喷射口的喷水、雾化作曝气，同时产生一反作用力。通过一控制器可选择性的控制这些曝气装置的操作，使每一曝气装置产生的反作用力的合力不为零，而能推动曝气设备，朝向所选定的方向移动，而达到扩大曝气范围的积极效果。

本发明的又一目的是在提供一种曝气设备，该曝气设备设有多个曝气装置，曝气装置为环工、化工或污水处理用的喷流式曝气机；可在水中抽水并同时由水面吸入空气，将水与空气混合，再于水中喷出，以同时进行曝气及产生反作用力以推动曝气设备，而控制器可在不同时段对曝气装置作不同的控制，使曝气设备能朝向不同的方向移动。

根据本发明的一较佳实施例，本发明所提供的曝气设备，通过可产生不同大小的水平反作用力的二曝气装置(泵或喷流式曝气机)，设置于浮体之上，使二曝气装置所产生的反作用力不同方向。水平反作用力较小的曝气装置(泵或喷流式曝气机)设定为“一直开”(always on)的状态；而水平反作用力较大的曝气装置(泵或喷流式曝气机)则设定为间歇地“开”、“关”(on-off)的状态，借此可改变曝气设备的运动方向，以推动曝气设备朝不同的方向移动。当两作用力呈180度时，曝气设备可以往复来回运动，抽取池水，并由喷射口喷出作曝气。

本发明的另一实施例是在提供一种曝气设备，包含多个曝气装置呈环状排列，曝气装置的喷射口朝外方向设置；或多个曝气装置作直线并置排列，且外围的曝气装置的喷射口朝外相对应设置，喷射口依序作“开”、“关”的控制，使曝气设备于曝气的同时产生位移的动力，可以自行在一定范围内作活动位移。

本发明的另一目的是在提供一种曝气设备，通过多个曝气装置成一直线排列设置，其中，前后两组的曝气装置的喷射口相对应反向设置，以产生反作用力使整个曝气设备可以位移活动；中间同时安装数个对称的喷雾或曝气装置，此时中间的曝气装置纯作曝气而产生反作用力的合力为零。

本发明的再一目的是在提供一种兼作多种用途的曝气设备，该曝气设备设有多个曝气装置，且在曝气设备之外另设有不同造型或用途的外饰体，该外饰体可为艺术造景或直接形成广告物，而使曝气设备兼供娱乐、广告或装置艺术之用，且能在预定位置上移动同时作所需的曝气。

根据本发明的上述目的的说明，本发明具有下列优点，如：

1.本发明的曝气设备采用多个汲水装置连结，将水加压经由喷射口喷出雾化，其曝气时间、表面积及水量为现有的数倍，整体曝气效果，自然远胜于现有的水车。

2.多个汲水装置的喷射口采用不对称设置，可使曝气设备作曝气，同时产生反作用力的推力以推动曝气设备作活动位移。

3.当喷射口采用不对称设置，则单纯地交互控制前后两端的沉水泵或喷流式曝气机的开关(on-off)，即可改变反作用力的大小及方向，使整个曝气设备在一定的范围内往复移动，而达到加大曝气范围的积极效果。

4.当喷射口采用对称设置，则数个曝气装置采用轮流依序动作，可以产生反作用力的推力，使整个曝气设备达到自行位移活动的目的。

5.本发明的曝气设备采用多个汲水装置作为曝气动力，该汲水装置可为汲水的抽水泵，以将池内的水抽取向上向外喷出作曝气；也可以为喷流式曝气机，由水面吸入空气，将水与空气混合，再于水中喷出，以同时进行曝气及产生反作用力的推力以推动曝气设备作位移活动。

6.本发明的曝气设备不论采用抽水泵或喷流式曝气机作为曝气动力，均可在曝气设备之外另设有不同造型或用途的外饰体。该外饰体可为艺术造景或直接形成广告物，而使曝气设备兼供娱乐、广告或装置艺术之用，且能在预定位置上移动同时作所需的曝气。

7.本发明的曝气设备在预定位置上移动同时作所需的曝气，可以在移动过程中增加水面下的水的对流及搅拌，的确具有增加水质改善的积极效果。

8.利用本发明的曝气设备可以自行移动的特性，使相同单位面积下曝气设备数量可以减少，则购买成本及日后的平时运转维持成本均可相对降低。

9.本发明的曝气设备广泛应用于各种水质的改善，如河川整治、池塘、养鱼池、水源区等的应用，效果都相当显著。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，

附图的详细说明如下：

图1为依照本发明一较佳实施例的一种曝气设备的侧视示意图。

图2为依照本发明一较佳实施例的一种曝气设备的俯视示意图。

图2a为依照本发明另一较佳实施例(一)的一种曝气设备的俯视示意图，即是本发明的曝气装置将三组以上呈一直线排列的示意图。

图2b为依照本发明另一较佳实施例(二)的一种曝气设备的俯视示意图，即是本发明的曝气装置将三组以上呈环状排列的示意图。

图2c为依照本发明另一较佳实施例(三)的一种曝气设备的俯视示意图，即是本发明的曝气装置将三组以上呈环状排列，且内部同时组设有一组以上的曝气设备的示意图。

图3为依照本发明具有喷流式曝气机的一较佳实施例的一种曝气设备的侧视示意图。

图4为依照本发明具有汲水泵的曝气装置，且设有外饰体的较佳实施例的示意图。

图5为依照本发明具有喷流式曝气机且设有外饰体的一较佳实施例的一种曝气设备的侧视示意图。

附图标记说明：

100曝气设备

111  汲水装置

113  喷射口

115  喷出口

121  汲水装置

123  喷射口

125  喷出口

140  曝气装置

110  第一曝气装置

112  过滤网

114  喷流式曝气机

120  第二曝气装置

122  过滤网

124  喷流式曝气机

130  浮体

200  外饰体

具体实施方式

请参照图1和图2所示，其为依照本发明一较佳实施例的一种曝气设备的侧视图及俯视图。本发明的曝气设备100的多个曝气装置先以两组曝气装置为实施例。

曝气设备100包括第一曝气装置110、第二曝气装置120及浮体130。其中，第一曝气装置110、第二曝气装置120同时设于浮体130之上，浮体130可浮置于一水面之上。

第一曝气装置110具有一汲水装置111，该汲水装置111为抽水泵；其入水口设有过滤网112，出水口设有喷射口113。该喷射口113朝外往上斜15～50°，且可为数道成放射状分布。

第二曝气装置120也具有一汲水装置121，该汲水装置121为抽水泵；其入水口设有过滤网122；出水口设有喷射口123。该喷射口123朝外往上斜15～50°，且可为数道成放射状分布。

上述的曝气设备100可利用第一曝气装置110、第二曝气装置120中的汲水装置111、汲水装置121将水直接抽取由喷水口113、123喷出，以进行曝气。因为喷射口113、123的设置朝向相反方向，当曝气装置110及120不同时开启时，例如，曝气装置110开启而曝气装置120关闭，汲水装置111抽水并自喷射口113喷出以进行曝气的同时，可以产生一推力，推动曝气设备100在池中朝第一方向移动，或是例如，曝气装置120开启而曝气装置110关闭，汲水装置121抽水并自喷射口123喷出以进行曝气的同时，可以产生一推力，推动曝气设备100在池中朝第二方向移动。因此，曝气设备100可在池中作自移式的活动位移而能有效增加曝气范围及效果。第一曝气装置110、第二曝气装置120的汲水装置111及121马力可为相同大小，也可以是不同大小。第一曝气装置110、第二曝气装置120的喷射口113、123成相对应设置(如图1和图2所示，背对背反方向设置)，或作不对称式排列。

当第一曝气装置110、第二曝气装置120可分设于浮体130的两对边，两者的喷射口113、123分别朝相反方向时，汲水装置111、汲水装置121两组喷射口113、123不作同时喷出动作的控制，而是采用间歇性的“开”与‘关’的控制。

例如：第一曝气装置110的喷射口113采“开”的控制、第二曝气装置120的喷射口123就采“关”的控制；此时喷射口113于喷射时即产生反作用力的推力，可以使曝气设备100在池中往喷射口113反方向作自移式的活动位移。反之，如第二曝气装置120的喷射口123采“开”的控制、第一曝气装置110的喷射口113就采“关”的控制；此时喷射口123于喷射时即产生反作用力的推力，可以使该曝气设备100在池中往喷射口123反方向作自移式的活动位移。

另外，第一曝气装置110与第二曝气装置120可利用产生不同的水平反作用力来进行曝气设备100运动方向的改变。产生不同的水平反作用力的方式可以将第一曝气装置110与第二曝气装置120的泵改为采用不同马力的泵，或是通过第一曝气装置110与第二曝气装置120的喷射口113、123在设计上作改变而达成，例如改采不同口径大小的喷射口，或将喷射口作不对称式排列，例如喷射口的数量和仰角等。

举例来说，采用不同马力的泵时，由于马力较小的泵所对应的喷射口(如喷射口113)喷出的水量较小，产生的推力也较小。马力较大的泵所对应的一喷射口(如喷射口123)喷出的水量较大，产生的推力也较大。将马力较小的泵设定为“一直开”(always on)状态，而马力较大的泵则可由一控制器(未绘示于图上)来控制泵的“开”与“关”(on-off)，借此可使整个曝气设备100往推力较小的方向移动。当控制器开启马力较大的泵而使曝气设备100朝第一方向位移一段距离后，控制器可关闭马力较大的泵，即可使整个曝气设备100往第一方向相反的方向移动，以达到在曝气的同时作往复活动位移的目的。

又例如，当汲水装置111和121的马力相同时，仰角较大的喷水口所产生的水平推力较小而仰角较小的喷水口水平推力较大，所以控制器也可仅控制具有较小仰角喷水口的泵(产生较大的水平反作用力)的开启/关闭来达成使曝气设备100可在池中朝不同方向作自移式的活动位移而能有效增加曝气范围及效果的目的。

除了上述的变化可资单独或结合运用之外，曝气装置设置于浮体130上的位置的设计与数目的使用也能有助于曝气设备100朝不同方向作自移式的活动。

如图2a所示，是本发明的曝气设备设置三组曝气装置的示意图。第一曝气装置110、第二曝气装置120可分设于浮体130的两对边，两者的喷射口113、123分别朝相反方向，且两组之间同时又有组合其它的曝气装置140时(曝气装置140可为一组以上；此时曝气装置140的喷射口呈环型放射状排列，产生的反作用力的合力为零，故纯作曝气)，第一曝气装置110、第二曝气装置120的喷射口113、123相对应设置或不对应设置，其控制与上述方法相同。曝气装置140的设置可以增加曝气设备的效能。

如图2b所示，是本发明的曝气设备设置四组曝气装置的示意图。当所有的曝气装置作环状排列组合而分设于浮体的四边时，依序将其中一组的曝气装置的喷射口作“开”的控制，其余均作“关”的控制，则喷射口作“开”的控制即可产生反作用力的推力，使整个曝气设备作反方向移动。开启其中三组曝气装置、关闭其中一组或开启相邻的两组而关闭另外两组均能使曝气设备100在池中一方向作自移式的活动。如此依序控制即可使曝气设备100能在池内作自移式活动位移而能有效增加曝气范围及效果的目的。

另外，如图2c所示，是本发明的曝气装置将三组以上呈环状排列的示意图。所有的曝气装置作三组以上的环状排列组合时，中间部位也可另外设有纯作曝气的其它曝气装置，此时内部的曝气装置的喷射口呈环型放射状排列，产生的反作用力的合力为零。

另外请参照图3所示，其为依照本发明另一较佳实施例的一种曝气设备的侧视图。其中：

第一曝气装置110具有一动力源为喷流式曝气机114(或射流式曝气机)；该喷流式曝气机114由进气导管、喷嘴座、混气室、扩散管所组成；气泡产生部是连结于泵出口的喷嘴座，与空气吸入混气室连结作空气导引。引导空气至混气室与水流结合，经扩散管连成一体且朝下设有喷出口115，该喷出口115可为数道成放射状分布。

第二曝气装置120所具有的动力源为喷流式曝气机124(或射流式曝气机)；该喷流式曝气机124由进气导管、喷嘴座、混气室、扩散管所组成；气泡产生部是连结于泵出口的喷嘴座，与空气吸入混气室连结作空气导引。引导空气至混气室与水流结合，经扩散管连成一体且朝下设有喷出口125，喷出口125可为数道成放射状分布。

第一曝气装置110、第二曝气装置120的喷流式曝气机114、124可为相同大小，也可以是不同大小。

若上述的曝气设备100的汲水装置111、汲水装置121改为喷流式曝气机114、124时，其结构组成及活动位移的控制方法也相同。包括三组或三组以上作一直线并置，或环状设置，而其产生的目的也相同，使曝气设备100可在池中朝不同方向作自移式的活动位移而能有效增加曝气范围及效果的目的。

通过上述的说明可知，本发明的曝气设备，其产生的反作用力的推力大小，取决于喷射口的流量及排列方式；当对称式排列且同时动作则反作用力的合力为零。越不对称、反作用力的推力越大；流量越大、反作用力的推力也越大。

另外，请再参阅图4和图5所示，为本发明的曝气设备100在第一曝气装置110、第二曝气装置120之外设置有外饰体200的实施例图。该外饰体200可为装置艺术或广告物或不同的景观造型或警示物等，使本发明的曝气设备100，将之置于公园或游乐场的水池内，除作曝气以保持池内水质外，同时兼具一定的娱乐及广告效果。除另加有外饰体200之外，其结构组成及控制方法与前述相同，包括三组或三组以上作一直线并置或环状设置。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可作各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种曝气设备，其特征在于，至少包含：

一浮体，适用于浮置于一水面之上；

一控制器，设于该曝气设备上；以及

多个曝气装置，设置于该浮体之上，由该控制器控制开关每一曝气装置，其中每一所述曝气装置至少包括：

一汲水装置；以及

至少一喷射口，喷出经该汲水装置所抽取的水；

借此，该等曝气装置的各该喷射口喷射出的水产生作用于该浮体且合力不为零的反作用力，使该浮体在水面作自移式的活动。

2.如权利要求1所述的曝气设备，其特征在于，所述的曝气装置为两组并列设置，且曝气装置的喷射口朝向相反方向。

3.如权利要求1所述的曝气设备，其特征在于，所述的曝气装置为二组分设于浮体相对两端，且曝气装置的喷射口朝向相反方向。

4.如权利要求2或3所述的曝气设备，其特征在于，所述的曝气装置的喷射口的喷射量成一大一小；喷射量大的作开与关的间歇性控制，喷射量小的喷射口作一直开的控制。

5.如权利要求2或3所述的曝气设备，其特征在于，所述二组曝气装置的喷射口的喷射量大小相同，以该控制器启动该二组曝气装置的其中的一组，并关闭另一组。

6.如权利要求1所述的曝气设备，其特征在于，所述的曝气装置为三组以上成环状排列设置，曝气装置的喷射口呈朝外设置。

7.如权利要求6所述的曝气设备，其特征在于，所述控制器启动该成环状排列设置的曝气装置的其中至少一组，其余为关闭。

8.如权利要求1所述的曝气设备，其特征在于，所述的曝气装置的喷射口为多个。

9.如权利要求1所述的曝气设备，其特征在于，所述的汲水装置为泵或喷流式曝气机。

10.如权利要求1所述的曝气设备，其特征在于，在所述的曝气装置之外另设有外饰体。

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