CN102219314A - 增氧环流活水机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增氧环流活水机，旨在解决现有技术溶氧效率低的不足。它包括环流机和增氧机。环流机包括驱动电机、减速装置和浮板，减速装置输出轴的下部装有多个以其为中心呈放射状的搅拌装置，其特征是：所述的增氧机设在环流机的下方，它包括：机箱；装在机箱内的潜水泵，潜水泵的入口与机箱外相通；气液混合器，气液混合器包括一圆管，圆管的两端分别有水管接头，一水管接头与潜水泵的出口连接，另一水管接头与气液混合管连接，其侧壁上有一与管内相通的气管接头，气管接头的另一端与大气相通；至少一装在机箱内的超微细气泡发生器，发生器的入口与气液混合器的气液混合管相接，出口与机箱外相通。本机可用于水产养殖场。

Description

增氧环流活水机

技术领域

本发明涉及一种用于池塘、水库、湖泊等闭锁性水域的水产养殖、水环境保护功能的增氧环流活水辅助机械设备，尤其是一种可以改善池塘、水库、湖泊水质，提高水产养殖品质和产量的机械设备。

背景技术

为了增加闭锁性水域，特别是水产养殖场中水体的溶氧量，一般单独使用水车式搅拌机、水下射流曝气装置、气泵纳米管曝气装置等其中一种装置来达到这一目的。水车式增氧机，仅限于水表层增氧、对于底层水体增氧效果差，而且有机械击水噪音。水下射流曝气装置和纳米管曝气装置，可以实现底层水体增氧，但由于气泡大，很快溢出水面，曝气气泡难于溶入水中，浪费能源，增氧效率低；纳米管曝气装置的管道容易堵塞和老化，管道铺设成本高，气泵或者空压机噪音大。这几类增氧方式，都有溶氧效率低，增氧效果差，耗能大，成本高的缺点。

为了增加闭锁性水域，特别是水产养殖场中水体的流动性，也有单独使用耕水机的事例。耕水机可以使闭锁性水体循环，但是本身不带增氧机能。

为解决上述技术局限，有不少新的增氧技术方案提出。如公告号为CN101734806A，发明名称为“一种潜式曝气耕水机”提出了一种新的技术方案。该方案是在耕水机或者称作环流机的基础上增加了一个曝气装置。其耕水机包括驱动电机、与其连接的减速装置和浮板，减速装置输出轴的下部装配有多个以输出轴为中心呈放射状的叶片横管，每个叶片横管外端的下面设置有倾斜的叶片。该曝气装置包括一个装在耕水机的驱动电机旁的空气压缩机，该压缩机输出的压缩空气通过耕水机的旋转轴输向叶片横管外端的曝气头，从曝气头向水体中喷出微小气泡。于是同时解决了增氧的问题和水流循环的问题。但是，该机存在的不足是：1、其曝气装置的溶氧效率不高，由于其所产生的微小气泡的直径在毫米以上，它很快就从水底往水面上冒出来，真正溶入水体的只有微乎其微。2、其定位杆太长，不容易固定机械设备的位置。3、其驱动电机、减速装置和空压机暴露在外，如遇到阴雨天气，这些设备的电气和机械部分容易遭到侵蚀而损坏。4、其耕水机和曝气机结合在一起不能分开，从而使其结构较为复杂，制造成本高，并且不能分开单独使用。5、空压机的噪音大，影响养殖生物的成长并污染环境。6、空压机曝气耗能大，运行成本高。

又如公告号为CN101816293A，发明名称为“养鱼虾池微气泡增氧机”，它致力于解决多种增氧机的增氧效率低的问题。该增氧机的结构是由箱体、气水混合器、汽水出水管、潜水泵和泵出水管构成。其箱体的底部设有进水口，上方设有排气口；潜水泵位于箱体内底部，泵出水管接向气水混合器；气水混合器外接气水出水管，并通出箱体外。气水混合器设有进气管；进气管下端通入气水混合器与内水管的间隙处，上部通向箱体外；汽水混合器内设有内水管，内水管用螺纹与进水管装配在一起，其上下外径两侧于进水室的结合端设有强磁铁和弱磁铁。该增氧机可以产生微气泡，在一定的程度上增加溶氧量。但是，由于其结构的设计使气体和液体的混合不够充分，更重要的是难以形成产生超微气泡的气穴现象或称空化效应(cavitation)，因此其产生超微气泡的效率不高。其次，其结构中所增加的强、弱磁铁使结构复杂，对产生超微气泡的效率并无作用。另外，由于运用该增氧机的水产养殖池塘的水体处于静止状态，即使在某种程度上能够提供高溶氧量的增氧机，也只能实现局部水体增氧，难以实现全部水体的增氧，不能实现高溶氧的水体与低溶氧的水体之间的交换和对流，实现水温和溶氧量的均一化。尤其是对离开增氧机较远的水体或池塘底部的水体增氧效果小，水活性差，容易出现缺氧，导致有害细菌容易繁殖，不利于养殖水体动植物的生育。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，而提供一种结构简单，增氧环流机能一体化。溶氧效率高，同时能够让池塘、水库、湖泊等闭锁性水体形成水流循环，从而改善整个闭锁性水域水质，修复水环境生态活性，提供尤其适宜水产养殖场水生动植物生育的增氧环流活水机。

本发明的另一个目的是除了达到上述目的外，还能够使环流机和增氧机既可以作为一体化装置组合在一起，也可以分开设置，以方便不同的场合使用。

本发明进一步的目的是使机械设备中的驱动电机、减速装置和电气设施封闭起来，不受雨水的侵袭，延长其使用的寿命。

本发明更进一步的目的是提供一种新的机械设备在池塘中的固定方式，使其可以上下漂浮，左右只能微量移动，从而不需要很长的固定杆，减轻装置在水中的设置难度。

为了实现上述的目的，可以采用以下的环流机和增氧机分体方式的技术方案：本方案的增氧环流活水机与现有技术一样包括一环流机和一增氧机，其中环流机包括驱动电机、与其连接的减速装置和浮板，减速装置输出轴的下部装配有多个以输出轴为中心呈放射状的叶片横管，每个叶片横管外端的下面设置有搅拌叶片，其改进是：

所述的增氧机设置在环流机的下方，它包括：

一由箱体和箱盖组成的机箱；

装在机箱内底部的至少一个潜水泵，该潜水泵的入口与机箱外相通；

至少一个气液混合器，该气液混合器包括一圆管，该圆管的两端分别有水管接头，一端的水管接头与潜水泵的出口连接，另一端的水管接头与气液混合管连接，其侧壁上设置有一与管内相通的气管接头，该气管接头的另一端与大气相通；

至少一个装在机箱内的超微细气泡发生器，该超微细气泡发生器的入口与气液混合器的气液混合管相接，其出口与机箱外相通并喷出直径小于50微米甚至纳米级的超微细气泡。

上述的超微细气泡发生器的结构可以是：包括一端封闭的圆管，其另一端端板的中心设置有一超微细气泡喷出口；还有一接管，该接管的中心线与圆管之纵向中心线垂直，接管的一端与圆管沿相切线方向贯通，另一端与气液混合管相接。

上述的超微细气泡发生器的结构也可以为一个文丘里管，其入口与气液混合管相接，出口与机箱外相通。

前述的环流机中的减速装置包括一装在驱动电机输出轴上的小齿轮和一装在减速装置输出轴上端的大齿轮。

进一步地，在所述的环流机中还有一变电箱，该变电箱将商用电源电压变为直流安全电压并通过电线与驱动电机电连接。

更进一步地，还有一半球形的防雨罩，该防雨罩将驱动电机、减速装置和变电箱扣合在其内部。

为了实现上述的目的，也可以采用以下的环流机和增氧机结合为一体机的技术方案：本方案的增氧环流活水机是在上述技术方案的基础上把所述的环流机的减速装置输出轴之下端和增氧机的机箱通过一连接法兰连接在一起；并且，

在防雨罩的一侧设置有一个进气弯头；

在减速装置输出轴中沿轴向设置有两个通孔，一个为电线通孔，另一个为气管通孔；

一对电线，该对电线的一端分别与变电箱的输出端电连接，另一端穿过上述一个电线通孔并与潜水泵电连接；

一个气管，该气管的一端与进气弯头相接，另一端穿过上述的气管通孔并与气液混合器的气管接头相接。

再进一步地，还可增设一带3-4个尖腿的平台，该平台的尖腿插在机箱下方的池塘淤泥中，其台面通过3-4个铰接杆与机箱的下部铰接在一起。

本发明的有益效果是：

1、现有技术的曝气头排出的空气气泡直径通常为2～3毫米，最小只有0.8毫米，空气能够溶入水中最多不超过0.4％；本发明中的增氧机采用了旋回流式或文丘里管式的结构，能够实现气穴现象或称空化效应，所产生的超微细气泡效率高。超微细气泡其直径在50微米以下，甚至可达到纳米级，因此95％以上可溶于水中，这是由于气泡越小，比表面积越大，越容易溶于水中。因此本机的溶氧效果极佳，再加上环流的效果，可使养殖场的死水变为活水，实现水质净化，臭气消除。水中的溶存氧高，适宜养殖生物的生存和成长。该效果从某一养殖场实验测试后制作的“水温与溶存氧的变化”图表中可以证实，可参看图6。

2、本发明中的环流机和增氧机即可以分开设置，也可以结合成一体，于是可以适用于不同的场合和用户，节约用户的开支。

3、当环流机和增氧机设计为一体机时，其结构紧凑，气管和电线的连接设计巧妙。

4、本发明中的环流机之驱动电机、减速装置和变电箱被扣合在保护罩中，不受雨水的侵袭，可以保证长期正常运行。

5、上述一体机在增加了带尖腿的平台和铰接杆后，能够很好的固定其位置，省却了很长的固定杆；而且，从底部固定，架线可以从池底引致岸上，既不影响水面的美观，又不影响船只等航行。

6、环流机的驱动电机和潜水泵的噪音小，消耗能源少。例如采用空压机配铺设的纳米曝气管，单独一台3000瓦功率的空压机，也无法满足3000m²、深2米的养殖池塘溶解氧达到6mg/l以上。但只要使用其能源的1/30即100瓦的潜水泵，发生的超微细气泡发生器与60瓦的驱动电机之环流机配合的本发明装置，可以使3000m²、深2米的养殖池塘达到正常溶氧6mg/l以上

为了使本发明便于理解和更加清晰，下面通过附图和实施例对其作进一步说明。

附图说明

图1a是本发明的实施例1中的环流机之结构俯视示意图；图1b是图1a的A-A剖视示意图。

图2a是本发明的实施例1中的增氧机之结构正视示意图；图2b是图2a的左视示意图；图2c是图2a的后视示意图。

图3a是上述实施例1中的增氧机之一种超微气泡发生器的结构剖视示意图；图3b是图3a的A-A剖视示意图。

图4是上述实施例1中的增氧机之另一种超微气泡发生器的结构剖视示意图。

图5a是本发明的实施例2的结构示意图；图5b是图5a的B部放大示意图。

图6是水温与溶存氧的变化图表。

具体实施方式

实施例1，参看图1-图4。本实施例的增氧环流活水机采用环流机和增氧机分体方式，它包括一环流机100和一增氧机200，其中环流机100包括驱动电机130、与其连接的减速装置140和浮板160。减速装置140包括一装在驱动电机130输出轴143上的小齿轮141和一装在减速装置输出轴143上端的大齿轮142。减速装置输出轴143的下部装配有3个以输出轴143为中心呈放射状的搅拌装置120，搅拌装置120包括一叶片横管122，叶片横管122外端的下面设置有倾斜的叶片123。驱动电机130装在减速装置支架145的上面，小齿轮141和大齿轮142装在该支架的里面，大齿轮142和减速装置输出轴143一起靠一止推轴承144支承。

在环流机100中还可增设一变电箱150，该变电箱150将商业用电200-220伏电压变为12伏或24伏安全电压并通过电线151与驱动电机130电连接。

其次，还可增设一半球形的防雨罩110，该防雨罩110将驱动电机130、减速装置140和变电箱150扣合在其内部，以防止它们遭受雨水的侵袭。

另外，还有一增氧机200，增氧机200设置在环流机100的正下方或偏离一定距离的下方，它包括：

一由箱体290和箱盖270组成的机箱；

一装在机箱内底部的潜水泵210，该潜水泵210的入口与机箱外相通；

一气液混合器230，该气液混合器230包括一圆管234，该圆管234的两端分别有水管接头；一端的水管接头231与潜水泵210的出口连接，另一端的水管接头232与气液混合管240连接，其侧壁上设置有一与管内相通的气管接头233，该气管接头233的另一端与大气相通；

2个装在机箱内的超微细气泡发生器280，该超微细气泡发生器280的入口与气液混合器230的气液混合管240相接，其出口与机箱外相通并喷出直径小于50微米甚至纳米级的超微细气泡。。

上述的超微细气泡发生器280的结构可以设计为如图3a和图3b所示，包括一端封闭的圆管283，其另一端端板的中心设置有一超微细气泡喷出281；还有一接管282，该接管282的中心线与圆管283之纵向中心线垂直，接管282的一端与圆管283沿相切线方向贯通，另一端与气液混合管240相接。此超微细气泡发生器可称为高速旋回流式超微细气泡发生器，它是利用从切线方向高速输入的气液混合体在封闭的圆管中旋转、碰撞并充分混合，产生空化效应，然后从一端的口中喷出，由于压力差使突然喷出的气液混合体高效地产生超微气泡，该超微细气泡的直径可以达到50微米以下，甚至纳米级，因此能够95％以上溶于水体中。

上述的超微细气泡发生器280-1也可以设计为如图4所示，包括一个文丘里管283-1，其入口282-1与气液混合管240相接，出281-1与机箱外相通。此超微细气泡发生器可称为文丘里管式超微细气泡发生器，它是利用从较大直径的入口中高速输入的气液混合体经较小直径压缩，再从喷出口高速喷出，产生空化效应，然后从一端的口中喷出，由于压力差使突然喷出的气液混合体高效地产生超微气泡，该超微细气泡的直径可以达到50微米以下，甚至纳米级，因此能够95％以上溶于液体中。

上述超微细气泡发生器吸入的气体可为空气，臭氧、纯氧、氢气或其它气体。该超微细气泡发生器除上述两种方式外，还可以采用加压减压法式、超声波式、表面活性法式等方式，在此不一一详述。

上述的潜水泵、气液混合器和并不限于一台，根据实际的需要也可配置为多台，超微细气泡发生器也不限于实施例中的2个，设置多个同样是可以的。

实施例2，参看图5a和图5b。本实施例是在上述实施例的基础上，将环流机和增氧机结合为一体机。具体来说，把环流机100的减速装置输出轴143之下端和增氧机200的机箱通过一连接法兰147连接在一起。该连接法兰147包括一法兰和与法兰连接在一起的锥套，法兰靠螺钉149将其与增氧机的机箱连接在一起，锥套靠键148与输出轴143连接在一起。并且，

在防雨罩110的一侧设置有一个进气弯头251；

在减速装置输出轴143中沿轴向设置有两个通孔，一个为电线通孔K1，另一个为气管通孔K2；

一对电线151，该对电线151的一端分别与变电箱150的输出端电连接，另一端穿过上述一个电线通孔K1并与潜水泵210电连接；

一个气管250，该气管250的一端与进气弯头251相接，另一端穿过上述的气管通孔K2并与气液混合器230的气管接头233相接。

另外，还有一带3-4个尖腿的平台310，该平台310的尖腿311插在增氧机200机箱下方的池塘淤泥中，其台面312通过3-4个铰接杆320与机箱的下部铰接在一起。每个铰接杆320包括两个杆件和3个铰接点，于是可以控制增氧机200机箱只能上下浮动以及在左右方向的微量移动，使整台机器不至于漂浮到其他位置。

其次，上述两个实施例中还可以增设一套太阳能或风力发电装置(图中未示出)与环流机的驱动电机130和增氧机的潜水泵210电连接，为它们供应电力，这样可以节约大量的能源。

以上仅为本发明之较佳实施例，但其并不限制本发明的实施范围，即不偏离本发明的权利要求所作之等同变化与修饰；仍应属于本发明之保护范围。

Claims (9)

1.一种增氧环流活水机，包括一环流机和一增氧机，其中环流机包括驱动电机、与其连接的减速装置和浮板，减速装置输出轴的下部装配有多个以输出轴为中心呈放射状的叶片横管，每个叶片横管外端的下面设置有搅拌叶片，其特征是：

所述的增氧机设置在环流机的下方，它包括：

一由箱体和箱盖组成的机箱；

装在机箱内底部的至少一个潜水泵，该潜水泵的入口与机箱外相通；

至少一个气液混合器，该气液混合器包括一圆管，该圆管的两端分别有水管接头，一端的水管接头与潜水泵的出口连接，另一端的水管接头与气液混合管连接，其侧壁上设置有一与管内相通的气管接头，该气管接头的另一端与大气相通；

至少一个装在机箱内的超微细气泡发生器，该超微细气泡发生器的入口与气液混合器的气液混合管相接，其出口与机箱外相通并喷出直径小于50微米甚至纳米级的超微细气泡。

2.根据权利要求1所述的增氧环流活水机，其特征是所述的超微细气泡发生器包括一端封闭的圆管，其另一端端板的中心设置有一超微细气泡喷出口；还有一接管，该接管的中心线与圆管之纵向中心线垂直，接管的一端与圆管沿相切线方向贯通，另一端与气液混合管相接。

3.根据权利要求1所述的增氧环流活水机，其特征是所述的超微细气泡发生器为一个文丘里管，其入口与气液混合管相接，出口与机箱外相通。

4.根据权利要求1或2或3所述的增氧环流活水机，其特征是所述的环流机中的减速装置包括一装在驱动电机输出轴上的小齿轮和一装在减速装置输出轴上端的大齿轮。

5.根据权利要求4所述的增氧环流活水机，其特征是所述的环流机中还有一变电箱，该变电箱将商业用电200-220伏电压变为12或24伏安全电压并通过电线与驱动电机电连接。

6.根据权利要求5所述的增氧环流活水机，其特征是还有一半球形的防雨罩，该防雨罩将驱动电机、减速装置和变电箱扣合在其内部。

7.根据权利要求6所述的增氧环流活水机，其特征是所述的环流机的减速装置输出轴之下端和增氧机的机箱通过一连接法兰连接在一起；并且，

在防雨罩的一侧设置有一个进气弯头；

在减速装置输出轴中沿轴向设置有两个通孔，一个为电线通孔，另一个为气管通孔；

一对电线，该对电线的一段分别与变电箱的输出端电连接，另一端穿过上述一个电线通孔并与潜水泵电连接；

一个气管，该气管的一端与进气弯头相接，另一端穿过上述的气管通孔并与气液混合器的气管接头相接。

8.根据权利要求7所述的增氧环流活水机，其特征是还有一带3-4个尖腿的平台，该平台的尖腿插在机箱下方的池塘淤泥中，其台面通过3-4个铰接杆与机箱的下部铰接在一起。

9.根据权利要求8所述的增氧环流活水机，其特征是还有一套太阳能或风力发电装置与环流机的驱动电机和增氧机的潜水泵电机连接。

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