CN114538630B - 一种基于循环水养殖系统的浮动式净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于循环水养殖系统的浮动式净化装置，包括浮块、曝气泵、气管和出气嘴，所述浮块上设有所述曝气泵，所述曝气泵通过所述气管向所述出气嘴供气，所述出气嘴位于水面下方，所述出气嘴包括阀板、阀座和电磁驱动机构，所述阀座设有朝向水面的横截面为锥形的开口，所述阀板的横截面为锥形并且盖在所述开口上，所述电磁驱动机构用于驱动所述阀板周期性开启或关闭所述开口；所述阀板开启时，所述阀板的侧壁各处与所述开口的侧壁各处脱离，气体从所述开口喷出形成圆形气圈，所述圆形气圈向上流动且直径逐渐扩大。本发明产生圆形气圈并且在向上流动时直径逐渐扩大，圆形气圈形成起到隔离作用，避免不同净化装置靠得过近。

Description

一种基于循环水养殖系统的浮动式净化装置

技术领域

本发明涉及水净化技术领域，特别涉及一种基于循环水养殖系统的浮动式净化装置。

背景技术

在热带的一些湖水或养殖池中，由于人工养殖，使得水体营养富集化。在应对水体富集化的问题上，人们通常采用浮岛法来对水体进行净化。浮岛法是在浮块上设置水泵和气管等部件，利用水泵向气管供气，气管再将空气导入水体下方进行曝气，通过不断的向水体内泵气来对水体进行净化。但是由于浮块在水中是随意漂浮，在水体中放入多个净化装置时，净化装置在随意漂浮中相互靠近，使得净化装置覆盖面减小，不利于水体净化。

发明内容

针对上述现有技术，本发明在于提供一种基于循环水养殖系统的浮动式净化装置，产生圆形气圈并且在向上流动时直径逐渐扩大，圆形气圈形成起到隔离作用，避免不同净化装置靠得过近。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于循环水养殖系统的浮动式净化装置，包括浮块、曝气泵、气管和出气嘴，所述浮块上设有所述曝气泵，所述曝气泵通过所述气管向所述出气嘴供气，所述出气嘴位于水面下方，所述出气嘴包括阀板、阀座和电磁驱动机构，所述阀座设有朝向水面的横截面为锥形的开口，所述阀板的横截面为锥形并且盖在所述开口上，所述电磁驱动机构用于驱动所述阀板周期性开启或关闭所述开口；所述阀板开启时，所述阀板的侧壁各处与所述开口的侧壁各处脱离，气体从所述开口喷出形成圆形气圈，所述圆形气圈向上流动且直径逐渐扩大。

进一步的，所述阀座为圆环形管，所述圆环形管的上方设有所述开口，所述开口为横截面为锥形的环状开口，所述阀板为横截面为锥形的环状阀板，所述环状阀板的内侧设有柔性密封带，所述柔性密封带与所述圆环形管的环状开口内侧连接。

进一步的，所述浮块上设有缓冲罐，所述缓冲罐连通在所述气管上。

进一步的，所述电磁驱动机构包括电磁体和永磁体，所述永磁体固定在所述阀板底部，所述永磁体固定在所述阀座上，所述电磁体与控制器信号连接，所述电磁体周期性的吸引或排斥所述永磁体。

进一步的，所述阀座设有若干竖直的滑轨，所述阀板设有若干在所述滑轨内上下滑动的滑块。

进一步的，所述浮块为圆形，所述圆形气圈运动之水面时内径大于所述浮块直径。

进一步的，所述浮块位于所述圆形气圈的偏心位置。

进一步的，所述阀板的外侧壁设有弹性密封垫，所述弹性密封垫的下端设有隆起部，所述阀板盖住所述开口时所述隆起部先与所述开口接触并密封。

进一步的，所述开口的上方和下方分别设有第一挡圈和第二挡圈，所述第一挡圈固定所述阀板上，所述第二挡圈固定在所述阀座上，所述第一挡圈和第二挡圈的外边缘为尖端。

本发明的有益效果在于：当阀板开启时，阀板的侧壁各处与所述开口的侧壁各处脱离，气体从所述开口喷出形成圆形气圈，在浮力的作用下圆形气圈向上移动，同时从开口喷出的圆形气圈不断扩大，在圆形气圈向上流动的时候直径不断扩大，圆形气圈运动至水面时圈住浮块。圆形气圈在运动至水面时会在水面形成水波，水波在水面上扩散开，当两个浮动式净化装置相互靠近时，两个圆形气圈相互作用，使得圆形气圈相互靠近的部位向浮块方向形变，位于圆形气圈内的浮块受到的水波作用力不平衡，作用力的合力方向朝着使浮块相互远离的方向，使得两个浮块相互远离，从而避免两个浮动式净化装置距离过近。在养殖池内放入多个浮动式净化装置时，多个浮动式净化装置能够保持一定的距离，在一定的间隔内进行曝气，提高净化效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种基于循环水养殖系统的浮动式净化装置的剖面结构示意图；

图2为图1中A区域的放大图；

图中，1浮块，2曝气泵，3气管，4出气嘴，5阀板，6阀座，7电磁驱动机构，8柔性密封带，9缓冲罐，10电磁体，11永磁体，12滑轨，13滑块，14弹性密封垫，15隆起部，16第一挡圈，17第二挡圈，18圆形气圈，19开口。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1~2，一种基于循环水养殖系统的浮动式净化装置，包括浮块1、曝气泵2、气管3和出气嘴4，所述浮块1上设有所述曝气泵2，所述曝气泵2通过所述气管3向所述出气嘴4供气，所述出气嘴4位于水面下方，所述出气嘴4包括阀板5、阀座6和电磁驱动机构7，所述阀座6设有朝向水面的横截面为锥形的开口19，所述阀板5的横截面为锥形并且盖在所述开口19上，所述电磁驱动机构7用于驱动所述阀板5周期性开启或关闭所述开口19；所述阀板5开启时，所述阀板5的侧壁各处与所述开口19的侧壁各处脱离，气体从所述开口19喷出形成圆形气圈18，所述圆形气圈18向上流动且直径逐渐扩大。

浮块1利用自身的浮力漂浮在水面上，曝气泵2安装在浮块1上，随着浮块1一起漂浮。气管3固定在浮块1上，曝气泵2工作时通过气管3向出气嘴4供气，气体从出气嘴4喷出。浮块1能够在水面上飘动到不同的地方，带着曝气泵2、气管3和出气嘴4一起运动，在养殖池的不同位置进行曝气。可以在同一个养殖池内放入多个本发明的浮动式净化装置，多个浮动净化装置在养殖池内漂浮并进行曝气。出气嘴4包括阀板5、阀座6和电磁驱动机构7，阀座6与气管3连通，在阀座6上设置有朝向水面的开口19，开口19的横截面为锥形，当空气从气管3进入到阀座6后从开口19排出。阀板5的横截面为锥形并且盖在所述开口19上，阀座6上设置有电磁驱动机构7，电磁驱动机构7用于驱动阀板5周期性开启或关闭所述开口19，在阀板5关闭开口19时空气不能够从开口19处排出。当阀板5开启时，阀板5的侧壁各处与所述开口19的侧壁各处脱离，气体从所述开口19喷出形成圆形气圈18，在浮力的作用下圆形气圈18向上移动，同时从开口19喷出的圆形气圈18不断扩大，在圆形气圈18向上流动的时候直径不断扩大，圆形气圈18运动至水面时圈住浮块1。圆形气圈18在运动至水面时会在水面形成水波，水波在水面上扩散开，当两个浮动式净化装置相互靠近时，两个圆形气圈18相互作用，使得圆形气圈18相互靠近的部位向浮块1方向形变，位于圆形气圈18内的浮块1受到的水波作用力不平衡，作用力的合力方向朝着使浮块1相互远离的方向，使得两个浮块1相互远离，从而避免两个浮动式净化装置距离过近。在养殖池内放入多个浮动式净化装置时，多个浮动式净化装置能够保持一定的距离，在一定的间隔内进行曝气，提高净化效果。

具体的，所述阀座6为圆环形管，所述圆环形管的上方设有所述开口19，所述开口19为横截面为锥形的环状开口19，所述阀板5为横截面为锥形的环状阀板5，所述环状阀板5的内侧设有柔性密封带8，所述柔性密封带8与所述圆环形管的环状开口19内侧连接。圆环形管使得开口19的直径增加，在气体从圆环形管上方的开口19喷出时，气体初始的直径大，使得圆形气圈18运动至水面的直径大。开口19为横截面为锥形的圆环状开口19，阀板5为横截面为锥形的环状阀板5，环形阀板5的形状与环状开口19的直径匹配，当环形阀板5盖在环状开口19时能够将开口19盖住。在环状阀板5的内侧设有柔性封带，柔性密封带8与所述圆环形管的环状开口19内侧连接，环形密封带将环形阀板5与环形开口19的内侧密封住，使得气体只能向外流动，提高了向外流动的气体的量，提高圆形气圈18的体积。避免气体向圆环形管内流动，避免气流分路而影响向圆环形管外侧流动的气流。气体都向圆环管外侧流动形成圆形气圈18，提高了圆形气圈18运动至水面形成水波的推力。

具体的，所述浮块1上设有缓冲罐9，所述缓冲罐连通在所述气管3上。缓冲罐9起到气压缓冲的作用，曝气泵2将气体泵入缓冲罐9后再从缓冲罐排出，在从出气嘴4喷出后压力变化小，保持气压稳定。

具体的，所述电磁驱动机构7包括电磁体10和永磁体11，所述永磁体11固定在所述阀板5底部，所述永磁体11固定在所述阀座6上，所述电磁体10与控制器信号连接，所述电磁体10周期性的吸引或排斥所述永磁体11。控制器用于控制电磁体10线路的通断和产生磁体的磁性方向，当电磁体10产生吸引永磁体11的磁场时，阀板5被吸附在阀座6上，进而将阀座6上的开口19关闭，气体停止排出。当控制器控制电磁体10的线路断开，或者控制电磁体10产生与永磁体11相互排斥的磁场时，阀座6被顶开远离阀座6，进而将阀座6上的开口19打开，气体从开口19排出形成圆形气圈18。

具体的，所述阀座6设有若干竖直的滑轨12，所述阀板5设有若干在所述滑轨12内上下滑动的滑块13。滑轨12和滑块13相互配合，使得阀板5的运动方向稳定，确保阀板5能够稳定在竖直的方向上下滑动开启和关闭开口19，使得产生的圆形气圈18稳定。

具体的，所述浮块1为圆形，所述圆形气圈18运动之水面时内径大于所述浮块1直径。确保圆形气圈18能够运动至水面，避免圆形气圈18被浮块1遮挡。浮块1为圆形，在浮动式净化装置没有相互靠近的情况下，圆形气圈18运动至水面后形成的水波从各处推动浮块1均衡。

可选的，所述浮块1位于圆环形管偏心位置的上方，即所述浮块1位于所述圆形气圈18的偏心位置。圆形气圈18运动至水面之后，浮块1位于圆形气圈18的偏心位置，使得浮块1受力不均衡而移动，利用圆形气圈18推动浮块1在养殖池内移动，进行水体净化。

可选的，所述阀板5的外侧壁设有弹性密封垫14，所述弹性密封垫14的下端设有隆起部15，所述阀板5盖住所述开口19时所述隆起部15先与所述开口19接触并密封。

在阀板5盖在阀座6后弹性密封垫14将开口19密封，弹性密封垫14提高了开口19的密封效果。阀板5盖住所述开口19时所述隆起部15先与所述开口19接触并密封，随着阀板5进一步盖紧时弹性密封垫14的其他部位再于开口19的侧壁接触，由于弹性密封垫14的下端靠近开口19内侧，因此将开口19的内侧封闭后再进一步盖紧阀板5时，阀板5与开口19之间的缝隙处的气体被挤出阀座6。在阀板5盖住的速度快的情况下，能够提高气体排出的速度，使得圆形气圈18获得的初速度增加。在开口19关闭时向在开口19的内侧被关闭，开口19与阀板5之间的缝隙内充有空气阻隔了外界的水与阀座6内腔，外界的水不容易进入大阀座6内腔。可选的，隆起部15高度为0.5~1.5mm。

可选的，所述开口19的上方和下方分别设有第一挡圈16和第二挡圈17，所述第一挡圈16固定所述阀板5上，所述第二挡圈17固定在所述阀座6上，所述第一挡圈16和第二挡圈17的外边缘为尖端。在气体从开口19排出时，第一挡圈16和第二挡圈17可以避免气体沿着阀座6和阀板5的边缘运动，提高气体排出时向外运动的初始速度，提高圆形气圈18的运动至水面时的直径。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于循环水养殖系统的浮动式净化装置，其特征在于，包括浮块、曝气泵、气管和出气嘴，所述浮块上设有所述曝气泵，所述曝气泵通过所述气管向所述出气嘴供气，所述出气嘴位于水面下方，所述出气嘴包括阀板、阀座和电磁驱动机构，所述阀座设有朝向水面的横截面为锥形的开口，所述阀板的横截面为锥形并且盖在所述开口上，所述电磁驱动机构用于驱动所述阀板周期性开启或关闭所述开口，所述阀座为圆环形管，所述圆环形管的上方设有所述开口，所述开口为横截面为锥形的环状开口，所述阀板为横截面为锥形的环状阀板，所述环状阀板的内侧设有柔性密封带，所述柔性密封带与所述圆环形管的环状开口内侧连接；所述阀板开启时，所述阀板的侧壁各处与所述开口的侧壁各处脱离，气体从所述开口喷出形成圆形气圈，所述圆形气圈向上流动且直径逐渐扩大，所述阀座设有若干竖直的滑轨，所述阀板设有若干在所述滑轨内上下滑动的滑块，所述阀板的外侧壁设有弹性密封垫，所述弹性密封垫的下端设有隆起部，所述阀板盖住所述开口时所述隆起部先与所述开口接触并密封，所述开口的上方和下方分别设有第一挡圈和第二挡圈，所述第一挡圈固定所述阀板上，所述第二挡圈固定在所述阀座上，所述第一挡圈和第二挡圈的外边缘为尖端。

2.根据权利要求1所述的一种基于循环水养殖系统的浮动式净化装置，其特征在于，所述浮块上设有缓冲罐，所述缓冲罐连通在所述气管上。

3.根据权利要求1所述的一种基于循环水养殖系统的浮动式净化装置，其特征在于，所述电磁驱动机构包括电磁体和永磁体，所述永磁体固定在所述阀板底部，所述永磁体固定在所述阀座上，所述电磁体与控制器信号连接，所述电磁体周期性的吸引或排斥所述永磁体。

4.根据权利要求1所述的一种基于循环水养殖系统的浮动式净化装置，其特征在于，所述浮块为圆形，所述圆形气圈运动至水面时内径大于所述浮块直径。

5.根据权利要求1所述的一种基于循环水养殖系统的浮动式净化装置，其特征在于，所述浮块位于所述圆形气圈的偏心位置。