CN100528773C - 曝气装置及曝气设备 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种曝气设备，是用于一水池中，其包括：一支持物；至少一正置曝气装置，设置于该支持物上，该或该些正置曝气装置包括一第一泵浦、一第一入水口及一第一出水口；至少一反置曝气装置，设置于该支持物上，该或该些反置曝气装置包括一第二泵浦、一第二入水口及一第二出水口，其中该第二入水口连接该第二泵浦；以及一控制器，用以控制该些正置曝气装置及该些反置曝气装置的开关，产生不对称的液体喷流形成推力，以使曝气设备可在水池中自行循环移动。本发明除可调节水池中不同深度的池水的含氧率之外，还可在水池中朝特定的方向循环移动，可减少单位面积下曝气设备的需求量。

Description

曝气装置及曝气设备

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可将表层附近的池水送至水池底层以使底层池水增温，促进池水循环并提高底层池水的含氧量的曝气设备。

背景技术

水产养殖池或渔塘需借通过曝气装置来维持水池溶氧的浓度，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。传统的曝气装置是利用电动马达驱动水车，借马达带动水车的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，促使空气中的氧气溶入水中，以达到曝气、增加溶氧的目的。

现今养殖池装设的传统水车虽具曝气、增加溶氧的效果，然而上述利用水车的曝气供氧方式，实际上仅能增加表层附近池水的溶氧量，而无法增加底层溶氧。一般生活在养殖池底层的某些底栖生物，例如虾、贝及蟹类，在受限于水车的供氧能力而无法有效增加底层溶氧的情况下，其生长与健康将受到影响，同时也由于有害厌氧菌的滋生而使得养殖条件逐渐恶化，从而使养殖池的单位水体养殖密度无法提升，难以符合高密度养殖需求。

此外，传统水车的曝气效果仅局限于曝气装置附近的水域，对于养殖水域较大者，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，不但需耗费相当的电力资源，且设立多个传统水车亦为成本的增加。

因此，需发展一节省成本、耗电少、曝气效率高、可促进池水循环并大量增加底层池水溶氧的方法，以兼顾渔民的经济及环保的目的。

由此可见，上述现有的曝气装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决曝气装置存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的曝气装置及曝气设备，便成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的曝气装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的曝气装置及曝气设备，能够改进一般现有的曝气装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的曝气装置存在的缺陷，而提供一种新型的曝气装置，所要解决的技术问题是使其提供一种曝气装置，具备低扬程及大流量的特性，可以任何适当方式设置于水池中任一位置。利用直接抽取表层附近池水并大量向下喷射至底层，借通过水流的强制循环作用，增加表层池水与底层池水的对流，并将表层附近较温暖且含氧量高的池水送至底层使底层池水增温，借通过水温差而改变池水密度，以产生对流来促进池水循环，将表层池水与底层及中层池水进行交换，以调节水池中不同深度的池水的含氧浓度(concentration)。如此，可改善传统水车仅能于池水表层进行曝气，水中溶氧难以深入底层而无法有效增加底层池水溶氧量的缺点，从而更加适于实用。

本发明的另一目的在于，克服现有的曝气设备存在的缺陷，而提供一种新型的曝气设备，所要解决的技术问题是使其提供一种自移式低扬程大流量曝气设备，除可利用直接抽取表层附近的池水并大量向下喷射至底层，用以调节水池中不同深度的池水的含氧率之外，还可在水池中朝特定的方向循环移动，可减少单位面积下曝气设备的需求量，改善传统固定式曝气装置的曝气设备仅局限于附近的水域，需装设多组才能达到理想的曝气效果的问题，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种曝气设备，是用于一水池中，该设备包括：一支持物，适用于浮置于水面上；至少一正置曝气装置，设置于该支持物上，该或该些正置曝气装置包括一第一泵浦、一第一入水口及一第一出水口，其中该第一入水口连接该第一泵浦，且该第一入水口位于水面之下，该第一出水口露出水面之上，使该第一出水口的喷射方向为向上喷；至少一反置曝气装置，设置于该支持物上，该或该些反置曝气装置包括一第二泵浦、一第二入水口及一第二出水口，其中该第二入水口连接该第二泵浦，且该第二入水口及该第二出水口皆位于水面之下，使该第二出水口的喷射方向为向下喷；以及一控制器，用以控制该些正置曝气装置及该些反置曝气装置的开关，产生不对称的液体喷流形成推力，以使曝气设备可在水池中自行循环移动。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的曝气设备，其中所述的正置曝气装置及该反置曝气装置排列成一直线或环状排列设置。

前述的曝气设备，其中所述的正置曝气装置的该第一泵浦的扬程为5～15米，且流量为200～500公升/分钟/马力、功率为2～5马力。

前述的曝气设备，其中所述的正置曝气装置的该第一泵浦的扬程为6米以下，且流量为400～1000公升/分钟/马力、功率为1～2马力。

前述的曝气设备，其中所述的反置曝气装置的该第二泵浦的扬程为6米以下，且流量为400～1000公升/分钟/马力、功率为1～2马力。

前述的曝气设备，更包括一过滤器连接于该第一入水口，且环绕该第一入水口的四周。

前述的曝气设备，更包含一过滤器连接于该第二入水口，且环绕该第二入水口的四周。

前述的曝气设备，更包括一延伸管装设于该第二出水口，依照水池深度调整长度，该延伸管上具有多个喷嘴。

前述的曝气设备，更包括一外饰体设置于该曝气设备的水面上部分。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下：

根据本发明的上述目的，提出一种低扬程大流量曝气装置，至少包括一低扬程大流量泵浦、一入水口及一出水口。其中入水口及出水口皆位于水面之下，且入水口处装设一过滤器。此曝气装置可以任何适当方式设置于水池中任一位置，包括利用一浮体、支架或其他固定装置设置于水池中适当位置。

低扬程大流量泵浦是用以进行曝气；入水口则用以抽取表层附近的池水，入水口可包括一过滤器，先行过滤池水中的杂物、鱼、虾或石头等，再将池水自入水口抽入，并将此含有大量氧气的温暖表层水自出水口向下喷射至水池底层。依照本发明的较佳实施例，此出水口尚可外接喷头，以加强喷出的水压或调整出水流量，或加装一延伸管，使表层的池水可送至最底层。

如此，借通过水流的强制对流作用可增加表层池水与底层池水的循环，并将含氧水送入底层。此外，还具有将表层附近的较温暖且含氧量高的池水送至底层使底层池水增温的功能，借通过改变水温(水体密度)产生的对流来促进池水循环，以将表层池水与底层及中层池水进行交换，调节水池中不同深度的氧浓度。依照本发明的较佳实施例，此曝气设备可借通过定位装置固设于水池中或为循环移动式。

根据本发明的上述目的，提出一种自移式曝气设备，至少包括一支持物、一曝气装置及一控制器。

支持物可为一浮体，浮置于水面上维持整个曝气装置的平衡；曝气装置设置于支持物上，每个支持物上可设置单一曝气装置或依实际需要设置一组以上的曝气装置，曝气装置可正置或倒置于浮体上。曝气装置包括一低扬程大流量泵浦、一入水口及一出水口，入水口外部具有一过滤器，其中倒置的曝气装置的入水口及出水口皆位于水面之下，以上抽下喷的方式将含氧率高的表层池水喷射至底层；正置的曝气装置的入水口位于水面之下，而出水口则位于水面上，以下抽上喷的方式下层池水喷射至空气中，以增加曝气及促进池水对流。

控制器是以程式控制曝气设备上的曝气装置开启或关闭，可借通过开启或关闭不同出水方向及流量的曝气装置，形成不对称的液体喷流，使曝气设备可利用水流本身的推力而自行循环移动。

经由上述可知，本发明的一种曝气装置及曝气设备，是用于水池中，包括一支持物及一曝气装置。支持物是设于水池中以支持曝气设备；曝气装置组设于支持物上，具有一低扬程大流量泵浦连接入水口及一出水口，入水口及出水口皆位于水面之下。其中，入水口是用以抽取表层附近的池水，并将水自出水口喷射至水池底层作曝气，借通过将表层附近较温暖且含氧量高的池水送至水池底层以使底层池水增温，促进池水循环并提高底层池水的含氧量。

借由上述技术方案，本发明曝气装置及曝气设备至少具有下列优点：

1.本发明的曝气设备，具备低扬程及大流量的特性，可将大量含氧率高的表层池水喷射至底层，产生的对流强制循环作用而增加表层池水与底层池水的循环，可有效增加底层池水的溶氧量，改善底栖养殖类生物的生长环境。

2.本发明的曝气设备，可将表层附近较温暖且含氧量高的池水送至底层使底层池水增温，借通过水温产生对流来促进池水循环，以将表层池水与底层及中层池水进行交换，可达水质平衡，改善整个养殖环境的积极目的。

3.本发明的曝气设备，可借通过选择性的控制泵浦流量及方向，产生反作用力以形成水流推力，使曝气设备在水中自行循环移动，除可增加曝气效率外，尚可减少等单位面积下曝气设备的数量，具有节省成本、耗电少、曝气效率高的优点。

综上所述，本发明新颖的曝气装置及曝气设备具有上述诸多优点及实用价值，其不论在装置、设备结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的曝气装置具有增进的多项功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是绘示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是绘示依照本发明另一较佳实施例的一种曝气设备的侧视示意图。

图3是绘示应用两组曝气装置所构成的曝气设备的示意图。

图4是绘示应用三组曝气装置所构成的曝气设备400的示意图。

图5是绘示本发明的曝气设备设置三组以上呈环状排列的曝气装置的示意图。

100：曝气设备        111：入水口

113：出水口          130：表层

150：底层            210：延伸管

300：曝气设备        320：曝气装置

312：泵浦            321：入水口

323：出水口          500：曝气设备

510：曝气装置        110：曝气装置

112：泵浦            120：支持物

140：中层            200：曝气设备

211：喷嘴            310：曝气装置

311：入水口          313：出水口

322：泵浦            330：外饰体

400：曝气设备

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的曝气装置及曝气设备其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

由于大型户外养殖池的水温受日照及气温影响甚大，特别是夏天时，位于表层附近的池水温度较高，且随着水深往中层、底层递减，表层水的温度与中层水可相差2～3℃左右，而表层与底层的水温更可相差达5℃以上，底层的淤积物由于发酵速度快，因此需要较高的生物需氧量(BOD)及化学需氧量(COD)。故可利用抽取表层附近温度较高的池水送至底层，温度较高的水往池水底层移动，使底层水温高于中层水，产生对流而增加表层、中层至底层的水循环交换，借通过水流的强制循环及水温差异形成对流的双重作用，将溶氧浓度较高的表层水送至中层、底层，以提高曝气效率。

请参阅图1，其绘示依照本发明的低扬程大流量曝气设备的侧视示意图。曝气设备100包括一曝气装置110及一支持物120，其中曝气装置110包括一入水口111、一泵浦112及一出水口113。

支持物120可为一浮体，是应用于浮置于水面上以维持整个曝气设备100的平衡。曝气装置110是设置于支持物120上，泵浦112是用以汲水，入水口111及出水口113于水中时皆位于水面之下。

其中，入水口111的外部设有一过滤器，过滤器为环形围绕整个入水口111，以由各个方向抽取池水，并先行过滤池水中的杂物、鱼虾、石头等，再将池水抽入入水口111中。

出水口113的出水方向朝向下方，用以将入水口111吸取的池水向下斜喷射至水池底层。此外，出水口113可依需要外加适当的喷头，以加强喷出的水压或调整出水流量，以达到更好的曝气效果。根据本发明的较佳实施例，曝气装置以扬程约为6公尺以下，流量约为大于500公升/分钟，且功率约为1马力为较佳。

请参阅图2，是绘示本发明较佳实施例的一种曝气设备示意图。曝气设备200具有与曝气设备100相类似的结构，其不同点在于曝气设备200的出水口113处更包括一延伸管210，延伸管210的长度可依实际水深调整。延伸管210上更包括复数个喷嘴211，利用此延伸管210可将由表层130附近汲取的较温暖且氧浓度较高的池水喷射至底层150处，借通过水流的强制循环作用可增加表层130的池水与底层150池水的对流，并将含氧水送入底层150处，增加水池底部的溶氧量。

根据本发明的较佳实施例，每个支持物120上可设置单一曝气装置或依实际需要设置一组以上的曝气装置。请参阅图3，是绘示应用两组曝气装置所构成的曝气设备300的例示，其每个曝气装置可以并排设置或以任何适当的方式排列设置。

曝气设备300具有两组曝气装置，曝气装置310为倒置固定于支持物上，其入水口311及出水口313皆位于水面之下。入水口311的外部设有一过滤器，过滤器为环形围绕整个入水口311，可先行过滤池水中的杂物、鱼虾、石头等，再将池水抽入入水口311中；出水口113的出水方向朝向下方，用以将入水口311吸取的池水向下斜喷射至水池底层。由于表层130附近的池水较深层的池水温暖，因而可使底层150的池水增温，当底层150的池水温度高于中层140时，亦可借通过水温改变产生的对流来促进池水循环，以使表层130的池水与底层350及中层340的池水进行交换，调节水池中不同深度的含氧率。

曝气装置320为正置固定于支持物上，其入水口321位于水面之下，而出水口323则位于水面上。入水口321的外部设有一过滤器，过滤器为环形围绕整个入水口321，可先行过滤池水中的杂物、鱼虾、石头等，再将池水抽入入水口321中；出水口323的出水方向朝向上方，用以将入水口321吸取的池水向上斜喷射至空气中，借以增加曝气以提高水中溶氧。

再者，出水口313及出水口323可依需要外加适当的喷头，以加强喷出的水压或调整出水流量，以达到更好的曝气效果。根据本发明的较佳实施例，曝气装置以扬程约为6米以下，流量约为大于500公升/分钟，且功率约为1马力为较佳。

此外，曝气设备300位于水面上的部分更设置有一外饰体300。该外饰体300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300，除作曝气以保持池内水质外，同时兼具娱乐及广告效果。

请参阅图4所示，是绘示应用三组曝气装置所构成的曝气设备400的例示。曝气设备400具有两组正置固定于支持物上的曝气装置320及倒置固定于支持物上一组曝气装置310。

一组曝气装置310，具有一入水口311、一泵浦312及一出水口313，其中，入水口311及出水口313皆位于水面之下，其喷射方式为上抽下喷。入水口311用以将表层130附近的池水抽入，再由出水口313朝向斜下方喷水，用以将入水口321吸取的池水向下斜喷射至底层150的水中，借以促进池水的对流，由于表层130附近的池水较深层的池水温暖，因而可使底层150的池水增温，当底层150的池水温度高于中层140时，亦可借通过水温改变产生的对流来促进池水循环，以使表层130的池水与底层150及中层140的池水进行交换，调节水池中不同深度的含氧率。

根据本发明的较佳实施例，曝气装置310以扬程约为6米以下，较佳为2～4米，流量约为400～1000公升/分钟，且功率约为1马力为较佳。

两组曝气装置320皆具有入水口321、泵浦322及出水口323，其中，入水口321位于水面之下，而出水口323则位于水面上，其喷射方式为下抽上喷。入水口321用以将表层130附近的池水抽入，再由出水口323朝向斜上方喷水，用以将入水口321吸取的池水向上斜喷射至空气中，借以增加曝气以提高水中溶氧，并促进池水的对流。

根据本发明的较佳实施例，装设于同一支持物上的两组曝气装置320可具有不同的操作性能，一组可具有较高的功率及扬程，但流量较小，其扬程约为5～15米，流量约为200～500公升/分钟，功率约为3马力为较佳。而另一组曝气装置320则需具备低扬程及大流量，扬程约为6米以下，较佳为2～4米，流量约为400～1000公升/分钟，且功率约为1马力为较佳。

此外，曝气装置310及曝气装置320的入水口311及入水口321的外部皆设有一过滤器，过滤器为环形围绕整个入水口，可先行过滤池水中的杂物、鱼虾、石头等。出水口313及出水口323可依需要外加适当的喷头，以加强喷出的水压或调整出水流量，以达到更好的曝气效果。

此外，本发明的曝气设备亦可借通过定位装置固设于水池中固定位置或设计为循环移动式。利用一控制器(未绘示于图上)控制出水口的喷射量大小或关闭其中一侧的出水口，借通过不对称的喷射量所产生的液体喷流形成推力，使曝气设备400以在水池中朝喷流的反方向自行循环移动，可达到增加曝气效率及减少等单位面积下曝气设备的需求量的目的。请继续参阅图4，依照本发明的较佳实施例，控制器的控制程式可包括仅单独开启左侧的曝气装置320、单独开启中间的曝气装置320、单独开启右侧的曝气装置310、开启左侧及中间的两组曝气装置320或开启右侧的曝气装置310及中间的曝气装置320。如此，可借通过开启或关闭不同出水方向及流量的曝气装置，形成不对称的液体喷流，使曝气设备可利用水流本身的推力而自行循环移动。

请参阅图5所示，是绘示本发明的曝气设备设置三组以上呈环状排列的曝气装置的俯视示意图。曝气设备500可具有多组曝气装置，其所有的曝气装置510可作环状排列组合而分设于浮体120的四边，中间部位亦可依需要设置一组曝气装置510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510、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500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500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。

在此需强调的是，图示的曝气设备的各个装置的造型及尺寸仅作为例示，例如曝气设备及其组合件的外型配置，其外型可为各种适当的形状；此外，虽然上述本发明的实施例皆以一浮体作为曝气装置的支持物，然其支持物亦可为其他构造。因此，本发明的范围并不当因此而产生限制。

由上述本发明较佳实施例可知，应用本发明具有下列优点。

首先，本发明的曝气装置具备低扬程及大流量的特性，可将含氧率高的表层池水大量喷射至水池底层，产生水流强制循环作用而增加表层池水与底层池水的循环，并利用抽取表层附近较温暖且含氧量高的池水，再送至底层使底层池水增温，借通过水温产生对流来促进池水循环，以将表层池水与底层及中层池水进行交换，可达水质平衡、有效增加底层池水的溶氧量并改善整个养殖环境的积极目的。

再者，本发明的曝气设备，可借通过程式控制曝气装置的开启与关闭，来调控出水方向及泵浦流量，形成不对称的液体喷流，使曝气设备可利用水流本身的推力而自行循环移动，具有节省成本、耗电少、曝气效率高的优点。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1、一种曝气设备，是用于一水池中，其特征在于该设备包括：

一支持物，适用于浮置于水面上；

至少一正置曝气装置，设置于该支持物上，该或该些正置曝气装置包括一第一泵浦、一第一入水口及一第一出水口，其中该第一入水口连接该第一泵浦，且该第一入水口位于水面之下，该第一出水口露出水面之上，使该第一出水口的喷射方向为向上喷；

至少一反置曝气装置，设置于该支持物上，该或该些反置曝气装置包括一第二泵浦、一第二入水口及一第二出水口，其中该第二入水口连接该第二泵浦，且该第二入水口及该第二出水口皆位于水面之下，使该第二出水口的喷射方向为向下喷；以及

一控制器，用以控制该些正置曝气装置及该些反置曝气装置的开关，产生不对称的液体喷流形成推力，以使曝气设备可在水池中自行循环移动。

2、根据权利要求1所述的曝气设备，其特征在于其中所述的正置曝气装置及该反置曝气装置排列成一直线或环状排列设置。

3、根据权利要求1所述的曝气设备，其特征在于其中所述的正置曝气装置的该第一泵浦的扬程为5～15米，且流量为200～500公升/分钟/马力、功率为2～5马力。

4、根据权利要求1所述的曝气设备，其特征在于其中所述的正置曝气装置的该第一泵浦的扬程为6米以下，且流量为400～1000公升/分钟/马力、功率为1～2马力。

5、根据权利要求1所述的曝气设备，其特征在于其中所述的反置曝气装置的该第二泵浦的扬程为6米以下，且流量为400～1000公升/分钟/马力、功率为1～2马力。

6、根据权利要求1所述的曝气设备，其特征在于其更包括一过滤器连接于该第一入水口，且环绕该第一入水口的四周。

7、根据权利要求1所述的曝气设备，更包含一过滤器连接于该第二入水口，且环绕该第二入水口的四周。

8、根据权利要求1所述的曝气设备，其特征在于其更包括一延伸管装设于该二出水口，依照水池深度调整长度，该延伸管上具有多个喷嘴。

9、根据权利要求1所述的曝气设备，其特征在于其更包括一外饰体设置于该曝气设备的水面上部分。

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