CN108862652A - 一种可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统 - Google Patents
一种可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统，包括箱体和装设在箱体内部的空气压缩机、分子筛、气液混合泵、纳米气液混合器、第一电磁阀、第二电磁阀以及装设在箱体外部的释放器，空气压缩机与分子筛相连接，分子筛与气液混合泵相连接，箱体的箱体进水口与气液混合泵相连接，气液混合泵分别与第一电磁阀和第二电磁阀相连接，第一电磁阀与纳米气液混合器相连接，纳米气液混合器与箱体的箱体出水口相连接，第二电磁阀与释放器相连接。本发明的结构简单紧凑，设计合理，成本低，效率高，可根据实际需要任意切换纳米气泡水或微米气泡水，丰富了增氧系统的功能，大大提高了增氧效果，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及水体增氧技术领域，更具体地说，是涉及一种可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统。
背景技术
增氧装置可应用于养殖业、河湖增氧等领域，以改善渔业水域或海底缺乏氧的环境。传统的增氧装置的结构大多较为复杂，造价较高，且产生的气泡只能达到微米级，容易在水中不断上升，最后浮出水面破裂，无法在水中长期存留，增氧效果差。为此，目前市面上也出现了一些能够产品纳米级别气泡水的增氧装置，但是此类增氧装置的结构仍较为复杂，效率低下，功能较为单一，无法实现纳米气泡水与微米气泡水之间的任意切换，实用性仍有待提高。有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种结构简单紧凑、设计合理、成本低、增氧效果好、效率高、实用性强、可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统。
为实现上述目的，本发明提供了一种可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统，包括箱体、用于产生高压空气的空气压缩机、用于使高压空气中的氧气与氮气分离来产生高浓度氧气的分子筛、用于将氧气和水混合成高压高氧水气混合物的气液混合泵、用于产生高氧纳米气泡水的纳米气液混合器、第一电磁阀、第二电磁阀和用于产生微米气泡水的释放器，所述空气压缩机、分子筛、气液混合泵和纳米气液混合器分别装设在箱体的内部，所述释放器装设在箱体的外部，所述箱体上设有箱体进气口、箱体进水口和箱体出水口，所述空气压缩机的压缩机出气口通过气管与分子筛的分子筛进气口相连接，所述分子筛的分子筛出气口通过气管与气液混合泵的混合泵进气口相连接，所述箱体的箱体进水口通过水管与气液混合泵的混合泵进水口相连接，所述气液混合泵的混合泵出水口通过水管分别与第一电磁阀的电磁阀进水口和第二电磁阀的电磁阀进水口相连接，所述第一电磁阀的电磁阀出水口通过水管与纳米气液混合器的混合器进水口相连接，所述纳米气液混合器的混合器出水口通过水管与箱体的箱体出水口相连接，所述第二电磁阀的电磁阀出水口通过穿出箱体的水管与释放器的释放器进水口相连接。
作为优选的实施方式，所述纳米气液混合器包括大身壳体、进水口座、纳米气泡切割片组、底板和出水口座，所述进水口座装设在大身壳体顶端的壳体进水口位置处，所述出水口座装设在大身壳体的底端开口处，所述纳米气泡切割片组装设在大身壳体的腔体内部，所述底板装设在纳米气泡切割片组的底部，
作为优选的实施方式，所述纳米气泡切割片组由至少一个纳米气泡切割片组成，每块纳米气泡切割片均包括上盖、切割上片、切割下片和下盖，所述上盖、切割上片、切割下片和下盖从上往下依次层叠组装在一起，所述上盖上开设有位于中部的上盖进水通孔，所述切割上片上开设有位于中部的上片进水通孔和若干个均匀分布在切割上片表面且呈蜂窝状排列的上切割通孔，所述切割下片上开设有位于中部的下片进水通孔和若干个均匀分布在切割下片表面且呈蜂窝状排列的下切割通孔，所述切割上片的上切割通孔与切割下片的下切割通孔上下交叉对接，从而使每个上切割通孔分别与多个下切割通孔对应连通，以致于切割上片与切割下片之间形成多个供水气混合物中的水泡形成撞击分裂的转向位置，所述下盖上开设有位于中部的下盖进水通孔。
作为优选的实施方式，所述上切割通孔和下切割通孔分别设置成六边形通孔或其他形状的通孔。
作为优选的实施方式，所述上切割通孔和下切割通孔的数量设置要保证水气混合物中的水泡的撞击次数在五次以上。
作为优选的实施方式，所述纳米气泡切割片组的顶部与大身壳体之间装设有连接圈。
作为优选的实施方式，所述大身壳体、进水口座、纳米气泡切割片组、底板和连接圈上分别开设有螺丝安装孔，所述大身壳体、进水口座、纳米气泡切割片组、底板和连接圈通过安装在螺丝安装孔中的螺丝固定组装在一起。
作为优选的实施方式，所述箱体上装设有微米/纳米切换开关，所述微米/纳米切换开关与第一电磁阀和第二电磁阀电连接。
作为优选的实施方式，所述箱体上装设有气液混合泵开关和空气压缩机开关，所述气液混合泵开关与气液混合泵电连接，所述空气压缩机开关与空气压缩机电连接
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的箱体内部设有用于产生高压空气的空气压缩机、用于使高压空气中的氧气与氮气分离来产生高浓度氧气的分子筛、用于将氧气和水混合成高压高氧水气混合物的气液混合泵和用于产生高氧纳米气泡水的纳米气液混合器、第一电磁阀、第二电磁阀和用于产生微米气泡水的释放器，当第一电磁阀打开且第二电磁阀关闭时，纳米气泡水能够从箱体出水口流出，长期存留在水中，当第一电磁阀关闭且第二电磁阀打开时，释放器能够产生微米气泡水，本发明的结构简单紧凑，设计合理，成本低，效率高，可根据实际需要任意切换纳米气泡水或微米气泡水，丰富了增氧系统的功能，大大提高了增氧效果，实用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的水体增氧系统的外观结构示意图；
图2是本发明提供的水体增氧系统的内部结构示意图；
图3是本发明提供的纳米气液混合器的剖面图；
图4是本发明提供的纳米气液混合器的分解图；
图5是本发明提供的多个纳米气泡切割片的结构示意图；
图6是本发明提供的单个纳米气泡切割片的分解图；
图7是本发明提供的切割上片和切割下片的局部结构放大图；
图8是本发明提供的水气混合物在纳米气泡切割片中的流向图(一侧部位)；
图9是本发明提供的水气混合物在整个纳米气液混合器中的流向图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统，包括箱体1、用于产生高压空气的空气压缩机2、用于使高压空气中的氧气与氮气分离来产生高浓度氧气的分子筛3、用于将氧气和水混合成高压高氧水气混合物的气液混合泵4和用于产生高氧纳米气泡水的纳米气液混合器5、第一电磁阀6、第二电磁阀7和用于产生微米气泡水的释放器8，下面结合附图对本实施例各个组成部件进行详细说明。
如图1所示，箱体1上设有箱体进气口11、箱体进水口12和箱体出水口13。其中，箱体进水口12和箱体出水口13可以分别通过水管通入到水体中。
如图2所示，空气压缩机2、分子筛3、气液混合泵4和纳米气液混合器5、第一电磁阀6和第二电磁阀7分别装设在箱体1的内部，释放器8装设在箱体1的外部，空气压缩机2、气液混合泵4、第一电磁阀6和第二电磁阀7分别通过电源供电，箱体1上设有箱体进气口11、箱体进水口12和箱体出水口13，空气压缩机2的压缩机出气口通过气管与分子筛3的分子筛进气口相连接，分子筛3的分子筛出气口通过气管与气液混合泵4的混合泵进气口相连接，箱体1的箱体进水口12通过水管与气液混合泵4的混合泵进水口相连接，气液混合泵4的混合泵出水口通过水管分别与第一电磁阀6的电磁阀进水口和第二电磁阀7的电磁阀进水口相连接，第一电磁阀6的电磁阀出水口通过水管与纳米气液混合器5的混合器进水口相连接，纳米气液混合器5的混合器出水口通过水管与箱体1的箱体出水口13相连接，第二电磁阀7的电磁阀出水口通过穿出箱体1的水管与释放器8的释放器进水口相连接，释放器8可以直接放置在水体中。
为了便于用户操作，箱体1上可以装设有微米/纳米切换开关9、气液混合泵开关10和空气压缩机开关14，微米/纳米切换开关9与第一电磁阀6和第二电磁阀7电连接，微米/纳米切换开关9可以为独立的两个开关，分别对应于两个电磁阀，也可以共用一个开关(此时开关被按下时第一电磁阀6打开，第二电磁阀7关闭，开关弹起时第一电磁阀6关闭，第二电磁阀7打开)，气液混合泵开关10与气液混合泵4电连接，空气压缩机开关14与空气压缩机2电连接。在本实施例中，开关的作用是接通或切断用电部件的电源。
如图3和图4所示，纳米气液混合器5包括大身壳体51、进水口座52、纳米气泡切割片组53、底板54和出水口座55，进水口座52装设在大身壳体51顶端的壳体进水口511位置处，出水口座55封住大身壳体51的底端开口，纳米气泡切割片组53可以直接装设在大身壳体51的腔体内部，也可以通过位于纳米气泡切割片组53的顶部与大身壳体51的内顶壁之间的连接圈58装设在大身壳体51的腔体内部，纳米气泡切割片组53的进水部位与进水口座52的壳体进水口11对应连通。根据实际需要，纳米气泡切割片组53可以由一个纳米气泡切割片或多个纳米气泡切割片(如图5所示)组成。
如图6所示，每个纳米气泡切割片均包括上盖531、切割上片532、切割下片533和下盖534，上盖531、切割上片532、切割下片533和下盖534从上往下依次层叠组装在一起。
如图6所示，上盖531上开设有位于中部的上盖进水通孔5311，切割上片532上开设有位于中部的上片进水通孔5321和若干个均匀分布在切割上片532表面且呈蜂窝状排列的上切割通孔5322，切割下片533上开设有位于中部的下片进水通孔5331和若干个均匀分布在切割下片533表面且呈蜂窝状排列的下切割通孔5332，下盖534上开设有位于中部的下盖进水通孔5341。
在本实施例中，上切割通孔5322和下切割通孔5332可以分别优选设置成六边形通孔，当然也可以设置成其他形状，如正方形等，非本实施例为限。
具体实施时，上盖进水通孔5311、上片进水通孔5321和上切割通孔5322和下切割通孔5332的孔径根据出水量而定，需要出水量大时，孔径大，需要出水量小时，孔径小。在本实施例中，上切割通孔5322和下切割通孔5332的孔径可以分别优选设置为2mm～50mm。
具体实施时，上切割通孔5322和下切割通孔5332的数量设置要保证水气混合物中的水泡的撞击次数在五次以上。
其中，上盖531和下盖534可以分别设置成圆形的片状结构。上盖531、下盖534、切割上片532和切割下片533可以分别设置为塑胶片、亚克力片或金属片，当然也可以采用其他材料制成。
具体实施时，上盖531、切割上片532、切割下片533和下盖534的厚度可以根据出水量而定，需要出水量大时，厚度大，需要出水量小时，厚度小。在本实施例中，上盖531、切割上片532、切割下片533和下盖534的厚度可以分别优选设置为2mm～50mm。
如图7所示，组装后，切割上片532的上切割通孔5322能够与切割下片533的下切割通孔5332上下交叉对接，从而使每个上切割通孔5322分别与多个下切割通孔5332对应连通(比如：一个六边形的上切割通孔5322能够与三个下切割通孔5332相连通)，以致于切割上片532与切割下片533之间形成多个供水气混合物中的水泡形成撞击分裂的转向位置。
如图8所示，当高压水气混合物从纳米气泡切割片的中部进水通孔进入后，会进入切割上片532与切割下片533之间，最后从高效纳米气泡切割片的侧边向外流出，高压水气混合物每经过一个转向位置后，水中气泡经过一次撞击分裂成若干个小气泡，如此以来经过多次撞击以后，气泡能够裂变成纳米级别的气泡。
如图6所示，底板54装设在纳米气泡切割片组53的底部，底板54能够封住最底层的纳米气泡切割片中的下盖534的下盖进水通孔5341，使水气混合物只能从纳米气泡切割片组的中部往外侧流出。当然，在实施例中，位于最底层的纳米气泡切割片中的下盖534也可以不设置下盖进水通孔5341，此时无需使用底板54。
如图3和图4所示，在本实施例中，大身壳体51、进水口座52、纳米气泡切割片组53、底板54和连接圈58可以通过螺丝57固定组装在一起，此时大身壳体51、进水口座52、纳米气泡切割片组53、底板54和连接圈58上需要分别开设有螺丝安装孔56。当然，根据实际情况也可以采用其他固定方式，如焊接、粘接等。
如图9所示，当高压水气混合物从纳米气液混合器5的进水口座52进入到纳米气泡切割片组53的中部进水通孔后，纳米气泡切割片组53能够将水气混合物中的气泡裂变成纳米级别的气泡，并从纳米气泡切割片组53的侧边流出到大身壳体51的腔体内，最后通过纳米气液混合器5的出水口座55流出。
在本实施例中，释放器8可以优选设置为溶气释放器，当然根据实际需要，也可以采用目前市面上常见各种的释放器，非本实施例为限。其中，高压水气混合物通过释放器后能够产生微米气泡水(俗称：牛奶浴)。
本实施例的高效水体增氧设备的工作原理如下：
通电后，箱体1内的空气能够从空气压缩机2的压缩机进气口进入到空气压缩机2的内部，空气压缩机2能够产生高压空气并输送到分子筛3，分子筛3能够使高压空气中的氧气与氮气分离，产生高浓度氧气输出到气液混合泵4，气液混合泵4能够将进来的高浓度氧气与从箱体进水口12进来并输送到气液混合泵4内的水混合成高压高氧的水气混合物，若此时第一电磁阀6打开且第二电磁阀7关闭，气液混合泵4能够将该高压高氧的水气混合物输出到纳米气液混合器5，纳米气液混合器5能够产生纳米级别的高氧水气混合物，高氧水气混合物中的纳米气泡最终从箱体出水口13输出到水体中，纳米级别大小的气泡能够在水中做布朗运动，长期存留在水中。当第一电磁阀6关闭且第二电磁阀7打开时，气液混合泵4能够将该高压高氧的水气混合物输出到释放器8，释放器8能够产生微米气泡水输出到水体中。
综上所述，本发明的结构简单紧凑，设计合理，成本低，效率高，可根据实际需要任意切换纳米气泡水或微米气泡水，丰富了增氧系统的功能，大大提高了增氧效果，实用性强。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统，其特征在于：包括箱体(1)、用于产生高压空气的空气压缩机(2)、用于使高压空气中的氧气与氮气分离来产生高浓度氧气的分子筛(3)、用于将氧气和水混合成高压高氧水气混合物的气液混合泵(4)、用于产生高氧纳米气泡水的纳米气液混合器(5)、第一电磁阀(6)、第二电磁阀(7)和用于产生微米气泡水的释放器(8)，所述空气压缩机(2)、分子筛(3)、气液混合泵(4)和纳米气液混合器(5)、第一电磁阀(6)和第二电磁阀(7)分别装设在箱体(1)的内部，所述释放器(8)装设在箱体(1)的外部，所述箱体(1)上设有箱体进气口(11)、箱体进水口(12)和箱体出水口(13)，所述空气压缩机(2)的压缩机出气口通过气管与分子筛(3)的分子筛进气口相连接，所述分子筛(3)的分子筛出气口通过气管与气液混合泵(4)的混合泵进气口相连接，所述箱体(1)的箱体进水口(12)通过水管与气液混合泵(4)的混合泵进水口相连接，所述气液混合泵(4)的混合泵出水口通过水管分别与第一电磁阀(6)的电磁阀进水口和第二电磁阀(7)的电磁阀进水口相连接，所述第一电磁阀(6)的电磁阀出水口通过水管与纳米气液混合器(5)的混合器进水口相连接，所述纳米气液混合器(5)的混合器出水口通过水管与箱体(1)的箱体出水口(13)相连接，所述第二电磁阀(7)的电磁阀出水口通过穿出箱体(1)的水管与释放器(8)的释放器进水口相连接。
2.根据权利要求1所述的一种可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统，其特征在于：所述纳米气液混合器(5)包括大身壳体(51)、进水口座(52)、纳米气泡切割片组(53)、底板(54)和出水口座(55)，所述进水口座(52)装设在大身壳体(51)顶端的壳体进水口(511)位置处，所述出水口座(55)装设在大身壳体(51)的底端开口处，所述纳米气泡切割片组(53)装设在大身壳体(51)的腔体内部，所述底板(54)装设在纳米气泡切割片组(53)的底部。
3.根据权利要求2所述的一种可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统，其特征在于：所述纳米气泡切割片组(53)由至少一个纳米气泡切割片组成，每块纳米气泡切割片均包括上盖(531)、切割上片(532)、切割下片(533)和下盖(534)，所述上盖(531)、切割上片(532)、切割下片(533)和下盖(534)从上往下依次层叠组装在一起，所述上盖(531)上开设有位于中部的上盖进水通孔(5311)，所述切割上片(532)上开设有位于中部的上片进水通孔(5321)和若干个均匀分布在切割上片(532)表面且呈蜂窝状排列的上切割通孔(5322)，所述切割下片(533)上开设有位于中部的下片进水通孔(5331)和若干个均匀分布在切割下片(533)表面且呈蜂窝状排列的下切割通孔(5332)，所述切割上片(532)的上切割通孔(5322)与切割下片(533)的下切割通孔(5332)上下交叉对接，从而使每个上切割通孔(5322)分别与多个下切割通孔(5332)对应连通，以致于切割上片(532)与切割下片(533)之间形成多个供水气混合物中的水泡形成撞击分裂的转向位置，所述下盖(534)上开设有位于中部的下盖进水通孔(5341)。
4.根据权利要求3所述的一种可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统，其特征在于：所述上切割通孔(5322)和下切割通孔(5332)分别设置成六边形通孔。
5.根据权利要求3所述的一种可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统，其特征在于：所述上切割通孔(5322)和下切割通孔(5332)的数量设置要保证水气混合物中的水泡的撞击次数在五次以上。
6.根据权利要求2或3所述的一种可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统，其特征在于：所述纳米气泡切割片组(53)的顶部与大身壳体(51)之间装设有连接圈(58)。
7.根据权利要求2或3所述的一种可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统，其特征在于：所述大身壳体(51)、进水口座(52)、纳米气泡切割片组(53)、底板(54)和连接圈(58)上分别开设有螺丝安装孔(56)，所述大身壳体(51)、进水口座(52)、纳米气泡切割片组(53)、底板(54)和连接圈(58)通过安装在螺丝安装孔(56)中的螺丝(57)固定组装在一起。
8.根据权利要求1所述的一种可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统，其特征在于：所述箱体(1)上装设有微米/纳米切换开关(9)，所述微米/纳米切换开关(9)与第一电磁阀(6)和第二电磁阀(7)电连接。
9.根据权利要求1所述的一种可切换纳米气泡水与微米气泡水的水体增氧系统，其特征在于：所述箱体(1)上装设有气液混合泵开关(10)和空气压缩机开关(14)，所述气液混合泵开关(10)与气液混合泵(4)电连接，所述空气压缩机开关(14)与空气压缩机(2)电连接。
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