CN106145400B - 增氧机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增氧机，用于将空气融入水中，其包含中空导管、中空碟形件、多个叶片以及转动件。中空导管包含进气端与出气端，进气端设有进气孔。中空碟形件包含上碟形部与下碟形部，上碟形部连接出气端，上碟形部与下碟形部之间具有间距。各叶片限位于间距内且被上碟形部与下碟形部连动，且叶片呈旋涡状排列。转动件转动中空导管并连动旋转中空碟形件与叶片，叶片拨动水流使空气通过进气孔负压吸入中空碟形件而注入水中。根据本发明的增氧机，其利用伯努利原理将空气注入水中，不但大幅增加液气的混合效率，更能达到良好且充分的水流循环。

Description

增氧机

技术领域

本发明涉及一种增氧机，特别涉及一种可提高混合效率且促进水流循环的增氧机。

背景技术

一般用于养殖的增氧机主要是由叶片的转动而拨动水面，令空气自然进入养鱼塘内。然而，传统增氧机的增氧量都相当有限，例如：传统水车式增氧机只能针对水面局部区域增氧，其增氧范围有限且无法让深层水流达到良好的循环。另外，传统喷流式增氧机虽然增氧范围增加，但其结构仍无法让水流达到充份的循环。此外，有相关研究者发展出一种增氧机，其主要由马达、传动轴、叶片以及导管所组成。其中马达浸在水中，通过传动轴带动叶片高速旋转，将水往固定方向推出。此时导管内产生负压，水面上的空气经由导管的进气孔吸进至叶片端而注入水中，以达到增氧的目的。此种装置虽然可使空气较快地进入水中，但其最大缺陷是马达放在水下，不但马达的外壳容易被腐蚀，而且容易漏电而发生触电事所以，安全性得不到保证，而且此种装置仍无法让水流实现循环的效果。

另外一种公知的增氧机为文氏管的改良，文氏管为一种流体控制装置，其通过喉部的设计来逐渐缩减内部流体的流通截面积，使流体在通过喉部之后，能够达到更快的流速。后来改良的文氏管被进一步运用在各种机械装置之中，例如：引擎的化油器、鱼池中的増氧机之中，而其运用的功效，除加快流体流速，使流体能够以喷射方式行进之外，此外更通过负压汲引空气流入而与流体相互混合。然而，此种增氧机的水流只能单向喷射，气体与水体接触面相对小，由于气体与水体之间缺乏较大范围的接触，所以应用于养殖业时，其无法使整个养殖区域内的水都达到良好且充份的循环，所以增氧效果不够理想。

至于其他文氏管的改良，虽然后来有多根文氏管结合于一体的多孔式增氧机的设计，然而其整合的文氏管数量有限，仍无法达到良好且充份的循环。由此可知，目前市场上缺乏一种可提高液气混合效率而且能促进水流循环的增氧机，所以相关业者均在寻求其解决之道。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种增氧机，其利用特殊的中空碟形件结合叶片使中空碟形件接触水体的周长增加，进而导致气体与水体的接触面积扩大而增进气体与水体的混合效率。再者，通过具有较大进气孔的进气端结合旋涡状的导流片结构可使中空导管吸入更多的空气量，而且导流片可扇动水面上的空气并吹散由水下冒上来的含有二氧化碳或其他杂质的空气，能让新鲜的空气注入水中。此外，中空碟形件结合叶片与中空环架的结构不但可固定叶片而增加叶片在旋转时的稳定度，而且中空环架的穿孔配合中空碟形件的弧面还可让水流顺利地通过而达到良好且充份的水循环。

本发明的一个实施方式为一种增氧机，其用于将空气融入水中。此增氧机包含中空导管、中空碟形件、多个叶片以及转动件。其中，中空导管包含进气端与出气端，进气端设有进气孔。再者，中空碟形件包含上碟形部与下碟形部，上碟形部连接出气端，上碟形部与下碟形部之间具有间距。各叶片限位于间距内且被上碟形部与下碟形部连动，且叶片呈旋涡状排列。此外，转动件转动中空导管并连动旋转中空碟形件与叶片，叶片拨动水流使空气通过进气孔负压吸入中空碟形件而注入水中。此外，增氧机包含中空环架，此中空环架具有两个中空环板。两个中空环板分别连接各叶片的相对两端。两个中空环板之间具有间隔，此间隔相对应各叶片的高度。各叶片可外伸且从中空碟形件内向外突出，且各叶片的延伸方向与中空导管的延伸方向平行。

借此，本发明的增氧机利用特殊形状的中空碟形件结合叶片使中空碟形件接触水体的周长增加，进而导致气体与水体的接触面积扩大而增进气体与水体的混合效率。此外，中空碟形件下方的水体会顺着下碟形部的圆锥顶端与弧形外侧而被导引朝叶片的外侧方向持续流动，进而使中空碟形件周围上下的水体同时被导引往外喷流而大幅地促进了整体水流的循环。

根据前述实施方式的其他实施例如下：前述上碟形部可具有通气孔，且出气端设有出气孔。通气孔连接出气孔而连通进气孔。再者，前述中空导管可为长条圆柱状，各叶片可为长方形或六边形。各中空环板为圆环形。下碟形部为圆锥形，且下碟形部的中心贯穿突出于其中一个中空环板。此外，前述转动件可包含马达、传动齿轮以及长管齿轮。其中传动齿轮同轴枢设于马达。长管齿轮环设于中空导管的外壁，且长管齿轮啮合传动齿轮而使中空导管旋转。另外，前述增氧机可包含空气过滤件、加热件、冷却件以及遮雨盖。其中空气过滤件设置在进气端，此空气过滤件用于过滤空气。而加热件设置在进气端，此加热件用于加温空气。冷却件也设置在进气端，此冷却件用于冷却空气。至于遮雨盖则设于空气过滤件、加热件及冷却件的上方。此遮雨盖用于遮盖空气过滤件、加热件及冷却件。

通过上述实施例，装设于叶片上下的中空环架不但可固定叶片并增加叶片在旋转时的稳定度，而且其穿孔还可让水流顺利地通过而达到良好且充分的水循环。再者，中空导管、中空环板及中空碟形件均为圆形，且遮雨盖为圆锥形，可利于旋转。此外，空气过滤件可过滤空气中的杂质而使溶入水中的空气更加干净，进而优化水质。加热件与冷却件可以改变注入水中的空气的温度。另外，遮雨盖可防止空气过滤件、加热件及冷却件的损耗。

本发明的另一个实施方式为一种增氧机，用于将空气融入水中，此增氧机包含中空导管、多个导流片、中空碟形件、多个叶片以及转动件。其中，中空导管具有进气端与出气端，进气端设有进气孔，进气端的剖面呈上宽下窄形。各导流片固接于进气端上。而中空碟形件则包含上碟形部与下碟形部。上碟形部连接出气端，且上碟形部与下碟形部之间具有间距。再者，各叶片限位于间距内且被上碟形部与下碟形部连动，且叶片呈旋涡状排列。转动件转动中空导管并连动旋转中空碟形件与叶片，叶片拨动水流使空气通过进气孔负压吸入中空碟形件而注入水中。此外，增氧机包含中空环架，此中空环架具有两个中空环板。两个中空环板分别连接各叶片的相对两端，且两个中空环板之间具有间隔，间隔相对应各叶片的高度。各中空环板为圆环形。各叶片可外伸且自中空碟形件内向外突出，且各叶片的延伸方向与中空导管的延伸方向平行。

借此，本发明的增氧机利用较大进气孔的进气端结合旋涡状的导流片结构可使中空导管吸入更多的空气量，而且导流片可扇动水面上的空气并吹散由水下冒上来的含有二氧化碳或其他杂质的空气，能让新鲜的空气注入水中。

根据前述实施方式的其他实施例如下：前述上碟形部可具有通气孔，且出气端设有出气孔。通气孔连接出气孔而连通进气孔。前述中空导管可为长条圆柱状。各叶片可为长方形或六边形。下碟形部为圆锥形，且下碟形部的中心贯穿突出于其中一个中空环板。前述导流片呈旋涡状排列，且各导流片呈长条弧形。进气端可呈喇叭形或圆锥形。此外，前述转动件可包含马达、传动齿轮以及长管齿轮。其中传动齿轮同轴枢设于马达。长管齿轮环设于中空导管的外壁，且长管齿轮啮合传动齿轮而使中空导管旋转。另外，前述增氧机可包含空气过滤件、加热件、冷却件以及遮雨盖。其中空气过滤件设置在进气端，此空气过滤件用于过滤空气。而加热件设置在进气端，此加热件用于加温空气。冷却件也设置在进气端，此冷却件用于冷却空气。至于遮雨盖则设于空气过滤件、加热件及冷却件的上方。此遮雨盖用于遮盖空气过滤件、加热件及冷却件。

通过上述实施例，通过较大孔径的进气孔结构有助于吸入更多的空气量，可进一步提升水下气体与水体的混合效率。另外，特殊形状的进气端可以遮盖加热件及冷却件以避免日晒雨淋的损耗。此外，遮雨盖可遮盖空气过滤件以防止其损耗。

附图说明

图1为本发明一个实施方式的增氧机的示意图。

图2为图1的中空碟形件、叶片及中空环架的示意图。

图3为图1的剖线a-a的剖视图。

图4A为本发明一个实施方式的另一个实施例的导流片的示意图。

图4B为图4A的剖线b-b的剖视图。

具体实施方式

请一并参阅图1、图2以及图3。图1为本发明一个实施方式的增氧机100的示意图。图2为图1的中空碟形件300、叶片400及中空环架600的示意图。图3为图1的剖线a-a的剖视图。如图所示，此增氧机100包含中空导管200、中空碟形件300、多个叶片400、转动件500、中空环架600以及水上组件700。

中空导管200包含进气端210、出气端220。其中进气端210设有进气孔212，而出气端220设有出气孔222。进气孔212连通出气孔222。当增氧机100放置于水中运作时，进气端210位于水面上，而出气端220则位于水中，以将水面上的空气从进气端210吸入并从出气端220排出而注入水中。此外，此中空导管200为刚性材质，而且中空导管200为长条圆柱状，因此其长度远大于管径。

中空碟形件300包含上碟形部310与下碟形部320。上碟形部310与出气端220一体连结，且上碟形部310具有通气孔312，此通气孔312连接出气孔222并与进气孔212连通。再者，上碟形部310与下碟形部320之间具有间距D。上碟形部310与中空导管200结合后的形状呈现上窄下宽的喇叭型，而下碟形部320呈倒立的圆锥形，上碟形部310与下碟形部320彼此相对的对应面面积大小相同，因此上碟形部310与下碟形部320的外观呈碟形。另外，间距D的大小可取决于中空碟形件300的转速。若转速越快，则间距D可设计的越大，其所带动的空气量将会越多，可提升液气的混合量。此外，上碟形部310的圆周周长与下碟形部320的圆周周长越长越好，因为圆周周长越长，气体与水体的混合效率会越高。换句话说，以相同的体积而论，当此上碟形部310的中心到圆周边缘的倾斜角度越大时，其圆周的半径越大且周长越长，可以增加气体与水体的混合效率。当然，在制造中空碟形件300的成本考虑上，倾斜角度越大将越难制造，其成本越高。因此，在液气混合效率与成本兼顾的考虑下，上碟形部310的圆周周长与下碟形部320的圆周周长均在一定的范围值之内。

叶片400限位于间距D内且被上碟形部310与下碟形部320连结带动。每个叶片400均嵌接于中空碟形件300上，且叶片400从中空碟形件300内向外突出。换句话说，每个叶片400会穿出中空碟形件300的外缘且朝外延伸，因此叶片400的外端位于中空碟形件300的外侧。再者，叶片400垂直地穿插于上碟形部310与下碟形部320之间，因此各叶片400的延伸方向与中空导管200的延伸方向平行。此外，叶片400的形状可为长方形、六边形或多边形。而本实施例中的每一个叶片400均为六边形且为平板，而且叶片400嵌接于中空碟形件300上的总数量为10片，并以相等的距离间隙穿插于中空碟形件300上。由于叶片400相对于中空碟形件300圆周边缘的切线的角度小于90度，所以整体叶片400呈旋涡状排列。当叶片400被带动旋转时，此结构促使中空导管200的出气端220的外侧水体顺着上碟形部310的弧形外侧被同步引流朝叶片400的外侧方向持续流动。另外值得一提的是，中空碟形件300上可装设不同形状的叶片400，例如弧形或其他形状，无论叶片400的形状为何，此涡流形叶片400在中空碟形件300旋转时均能迅速地推动导引水流朝外扩散而远离叶片400。在此情状下，出气端220的外侧水体也会顺着上碟形部310的弧形外侧被同步引流朝叶片400的外侧方向持续流动。另外，下碟形部320的下方的水体也会顺着下碟形部320的圆锥顶端与弧形外侧被同步引流朝叶片400的外侧方向持续流动。换句话说，中空碟形件300周围上下的水体会同时被导引往外喷流，进而促进了整体水流的循环。

转动件500包含马达510、传动齿轮520以及长管齿轮530。其中传动齿轮520同轴枢设于马达510。长管齿轮530环形固设于中空导管200的外壁，而且长管齿轮530啮合传动齿轮520。由于马达510与传动齿轮520为同轴方式的固定连接，因此马达510的旋转会带动传动齿轮520以同方向同速度旋转，而长管齿轮530被连结带动旋转的状况下令中空导管200整体以同速度而相反方向旋转。换句话说，转动件500可转动中空导管200并连结带动中空碟形件300与叶片400旋转。若马达510为顺时针旋转，则传动齿轮520为顺时针旋转，而长管齿轮530与中空导管200为逆时针旋转。反之，若马达510为逆时针旋转，则传动齿轮520为逆时针旋转，而长管齿轮530与中空导管200为顺时针旋转。此外，马达510的转动方向需配合整体叶片400的旋涡状的排列方式，使叶片400拨动水流的方向能由中空碟形件300的内朝外流动。由于马达510能稳定地转动中空导管200并连动中空碟形件300与叶片400一起旋转，因此增氧机100能有效地利用叶片400拨动水流并使水面上的空气通过进气孔212的负压吸入中空碟形件300而注入水中。由上述可知，此新结构的增氧机100虽通过公知的文氏管与伯努利原理来实现液气混合，但效果却能远超过现有结构所产生的液气混合效率。

中空环架600具有两片中空环板610、620，此两片中空环板610、620分别连接各叶片400的相对两端。再者，两片中空环板610、620之间具有间隔T，此间隔T为相对应各叶片400的高度。此外，中空环板610、620均为圆环形且大小相同，而中空环板610、620的中心均具有一个穿孔，下碟形部320的圆锥顶端贯穿突出中空环板620的穿孔。此穿孔可让下碟形部320下方的水流往上，并使水流沿着下碟形部320的弧形外侧顺势地朝叶片400的外侧方向持续喷流。因此，中空环架600不但可固定叶片400而增加叶片400在旋转时的稳定度，而且其穿孔还可让水流顺利地通过而达到良好且充份的水循环。

水上组件700包含空气过滤件710、加热件720、冷却件730、遮雨盖740、固定环架750以及浮台760。其中空气过滤件710设置在中空导管200的进气端210，而且此空气过滤件710完全封闭了进气端210的进气孔212。空气过滤件710可过滤空气中的杂质而使溶入水中的空气更加干净，进而优化水质。再者，加热件720设置在进气端210，此加热件720可以增加空气的温度。当天气寒冷时，加热件720能让吸入进气孔212的空气温度提高。此外，冷却件730也设置在进气端210，此冷却件730可以降低空气的温度。当天气炎热时，冷却件730能让吸入进气孔212的空气温度下降。当然，加热件720与冷却件730可设置于中空导管200的内部任意一处，只要能够改变注入水中的空气的温度即可。另外，遮雨盖740设于空气过滤件710、加热件720以及冷却件730的上方，此遮雨盖740可遮盖空气过滤件710、加热件720及冷却件730，避免这些装置器具因日晒雨淋而损耗。而固定环架750限位并支撑中空导管200，且固定环架750具有轴承752，轴承752可承载连接中空导管200使其稳定地旋转。至于浮台760则是浮撑其他的水上组件700以及中空导管200，此浮台760也有轴承762连接中空导管200，以利中空导管200的平衡旋转。

图4A为本发明一个实施方式的另一个实施例的导流片816的示意图。图4B为图4A的剖线b-b的剖视图。如图所示，此中空导管810包含进气端812，进气端812设有进气孔814。

配合参阅图1，在图4A与图4B的实施方式中，进气端812增设有若干个导流片816，这些导流片816均固接于进气端812上。此进气端812呈上宽下窄的形状，例如喇叭形或圆锥形，所以进气孔814的孔径远大于进气孔212的孔径，此较大的孔径结构有助于吸入更多的空气量，可进一步提升水下气体与水体的混合效率。再者，整体导流片816呈旋涡状排列，且各导流片816呈长条弧形。当然，导流片816也可呈无弧度的长条板形。另外，导流片816可扇动水面上的空气，促使进气孔814上方的新鲜空气吸入中空导管810之内，同时导流片816可吹散由水下冒上来的含有二氧化碳或其他杂质的空气。值得一提的是，空气过滤件820、加热件830及冷却件840也可装设在进气端812用来过滤空气中的杂质以及改变空气的温度。而且特殊形状的进气端812以及圆锥形的遮雨盖850可以遮盖加热件830及冷却件840，能避免日晒雨淋的损耗。此外，遮雨盖850也可遮盖空气过滤件820，以防止空气过滤件820的损耗，而且遮雨盖850利用支撑柱852稳固地连结进气端812，使中空导管200在旋转时可同步连结转动遮雨盖850。

由上述实施方式可知，本发明具有下列优点：其一，利用特殊的中空碟形件结合叶片使中空碟形件接触水体的周长增加，进而导致气体与水体的接触面积扩大而增进气体与水体的混合效率。其二，装设于叶片上下的中空环架不但可固定叶片而增加叶片在旋转时的稳定度，而且其穿孔还可让水流顺利地通过而达到良好且充份的水循环。其三，通过较大进气孔的进气端结合旋涡状的导流片结构可使中空导管吸入更多的空气量，而且导流片可吹散由水下冒上来的含有二氧化碳或其他杂质的空气，能让新鲜的空气吸入中空导管内。

虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用于限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种不同的选择和修改，因此本发明的保护范围由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (11)

1.一种增氧机，用于将空气融入水中，其特征在于，所述增氧机包含：

中空导管，其包含进气端与出气端，所述进气端设有进气孔；

中空碟形件，其包含上碟形部与下碟形部，所述上碟形部连接所述出气端，所述上碟形部与所述下碟形部之间具有间距；

多个叶片，各所述叶片限位于所述间距内且被所述上碟形部与所述下碟形部连动，且所述多个叶片呈旋涡状排列；

转动件，其转动所述中空导管并连动旋转所述中空碟形件与所述多个叶片，所述多个叶片拨动水流使所述空气通过所述进气孔负压吸入所述中空碟形件而注入水中；以及

中空环架，其具有两个中空环板，所述两个中空环板分别连接各所述叶片的相对两端，所述两个中空环板之间具有间隔，所述间隔相对应各所述叶片的高度；

其中，各所述叶片外伸且从所述中空碟形件内向外突出，且各所述叶片的延伸方向与所述中空导管的延伸方向平行。

2.如权利要求1所述的增氧机，其特征在于，所述上碟形部具有通气孔，所述出气端设有出气孔，所述通气孔连接所述出气孔而连通所述进气孔。

3.如权利要求1所述的增氧机，其特征在于，所述中空导管为长条圆柱状，所述下碟形部为圆锥形，且所述下碟形部的中心贯穿突出于其中一个所述中空环板，各所述叶片为长方形或六边形，各所述中空环板为圆环形。

4.如权利要求1所述的增氧机，其特征在于，所述转动件还包含：

马达；

传动齿轮，其同轴枢设于所述马达；以及

长管齿轮，其环设于所述中空导管的外壁，所述长管齿轮啮合所述传动齿轮而使所述中空导管旋转。

5.如权利要求1所述的增氧机，其特征在于，所述增氧机还包含：

空气过滤件，其设置在所述进气端，所述空气过滤件用于过滤所述空气；

加热件，其设置在所述进气端，所述加热件用于加温所述空气；

冷却件，其设置在所述进气端，所述冷却件用于冷却所述空气；以及

遮雨盖，其设于所述空气过滤件、所述加热件及所述冷却件的上方，所述遮雨盖用于遮盖所述空气过滤件、所述加热件及所述冷却件。

6.一种增氧机，用于将空气融入水中，其特征在于，所述增氧机包含：

中空导管，其具有进气端与出气端，所述进气端设有进气孔，所述进气端呈上宽下窄形；

多个导流片，各所述导流片固接于所述进气端上；

中空碟形件，其包含上碟形部与下碟形部，所述上碟形部连接所述出气端，所述上碟形部与所述下碟形部之间具有间距；

多个叶片，各所述叶片限位于所述间距内且被所述上碟形部与所述下碟形部连动，且所述多个叶片呈旋涡状排列；

转动件，其转动所述中空导管并连动旋转所述中空碟形件与所述多个叶片，所述多个叶片拨动水流使所述空气通过所述进气孔负压吸入所述中空碟形件而注入水中；以及

中空环架，其具有两个中空环板，所述两个中空环板分别连接各所述叶片的相对两端，所述两个中空环板之间具有间隔，所述间隔相对应各所述叶片的高度，各所述中空环板为圆环形；

其中，各所述叶片外伸且从所述中空碟形件内向外突出，且各所述叶片的延伸方向与所述中空导管的延伸方向平行。

7.如权利要求6所述的增氧机，其特征在于，所述多个导流片呈旋涡状排列，且各所述导流片呈长条弧形，所述进气端呈喇叭形或圆锥形。

8.如权利要求6所述的增氧机，其特征在于，所述中空导管为长条圆柱状，所述下碟形部为圆锥形，且所述下碟形部的中心贯穿突出于其中一所述中空环板，各所述叶片为长方形或六边形。

9.如权利要求6所述的增氧机，其特征在于，所述上碟形部具有通气孔，所述出气端设有出气孔，所述通气孔连接所述出气孔而连通所述进气孔。

10.如权利要求6所述的增氧机，其特征在于，所述转动件还包含：

马达；

传动齿轮，其同轴枢设于所述马达；以及

长管齿轮，其环设于所述中空导管的外壁，所述长管齿轮啮合所述传动齿轮而使所述中空导管旋转。

11.如权利要求6所述的增氧机，其特征在于，所述增氧机还包含：

空气过滤件，其设置在所述进气端，所述空气过滤件用于过滤所述空气；

加热件，其设置在所述进气端，所述加热件用于加温所述空气；

冷却件，其设置在所述进气端，所述冷却件用于冷却所述空气；以及

遮雨盖，其设于所述空气过滤件、所述加热件及所述冷却件的上方，所述遮雨盖用于遮盖所述空气过滤件、所述加热件及所述冷却件。