CN114747532A

CN114747532A - 一种净化水质的灯具

Info

Publication number: CN114747532A
Application number: CN202210547030.9A
Authority: CN
Inventors: 邵剑锋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-05-20
Filing date: 2022-05-20
Publication date: 2022-07-15

Abstract

本发明公开了一种净化水质的灯具，在灯具结构中设计了内部表面积大于外部表面积的水冷仓，该水冷仓中设置有入水口和出水口，入水口通过水泵跟外置水箱中的冷却水连接，出水口跟外置水箱内部连接，形成一个外循环水冷回路系统；其中在水冷仓入水口设计了一个压差加氧口，利用水流产生的压力差增加冷却水含氧量，同时在水冷仓中添加比表面积（比表面积：指单位质量物料所具有的总表面积。单位是m²/g）高的物理过滤材料和生化过滤材料，创造出来远超灯具表面积的附着面积，让大量硝化细菌可以附着在外循环水冷仓内部表面和过滤材料所拥有的超大附着面上生长，从而使灯具拥有物理过滤和生化过滤方式净化水质功能的同时，给灯具进行水冷散热提高其使用寿命或降低能耗、给外置水箱中的冷却水加温、给冷却水增加含氧量等多种功能。

Description

一种净化水质的灯具

技术领域

本发明涉及一种净化水质的灯具，具体的说就是在灯具中实施物理过滤和生化过滤方式来净化水质，尤其是应用于观赏水箱的照明灯具。

背景技术

观赏水箱需要通过各种设备维持水箱中生态平衡，实现水箱中动植物的健康生长和观赏美观的目的，其中水质的平衡稳定是重中之重。

观赏水箱中经常有动物粪便、动物尸体、食物残渣、植物腐烂物等有机物会引起水质变化，这些有机物的蛋白质在细菌的作用下会变成氨，氨是有毒物质，会污染水质；自然界中存在多种硝化细菌，硝化细菌在适合的环境里会不断繁殖，硝化细菌会将氨转变为亚硝酸盐（NO2），亚硝酸盐的毒性较小，但对观赏水箱中一些动物仍有致命的毒性。硝化细菌其中一种会将亚硝酸盐转变为硝酸盐（NO3），硝酸盐几乎是无毒无害的（长时间积累后的高浓度的硝酸盐液体还是有害的，可以通过换水来降低浓度），硝酸盐会被厌氧性细菌转化为氮而挥发。所以培养硝化细菌来消除水中的毒性，维持水质稳定，这种培养硝化细菌净化水质称为生化过滤。

越多的硝化细菌可以起到越好的生化过滤净水效果，而硝化细菌是喜欢氧气、厌恶光线、附着在物体表面生长的细菌，只要有适合的生长环境，硝化细菌就会很快培养大量起来。硝化细菌生长的环境需要氧气含量较高的水和大面积的附着物，培养越多的硝化细菌生化过滤的效果更好，为了培养更多的硝化细菌时，需要在培养环境中设置大量的附着物，所以观赏水箱基本要设置体积较大的生化过滤箱放入大量的附着物，致使很多生化过滤池的体积要占到观赏水箱体积的50%，体积大占地方，而且不美观；

此外，观赏水箱里也会出现一些物质如无机物，生化过滤无法去除，所以普遍采用设置较大的物理过滤箱放置物理过滤材料，定期清洗清理物理过滤材料上面的物质，这种过滤净水方法称为物理过滤。物理过滤箱体积较大，即占地方又不美观。

为了稳定水箱中的生态平衡，除了上述实现物理过滤和生化过滤的过滤箱外，观赏水箱中的一些植物生态需要光线进行光合作用，所以还需要配备照明灯具设备；一些动物生态需要含氧量较高的水，需要购置增氧设备、水泵设备等设备；为了给动植物一个合适的水温，需要采购电加热设备，这些设备包括氧气泵、氧气头、水泵、照明灯、电加热棒及连接各种设备之间众多的连接器件等。

采购这么多设备，需要投入较大的资金，投入经济性较差。

这些设备安装繁琐需要大量的时间、空间和精力。

使用这些设备也需要占据大量的箱内和箱外部空间，让使用空间被侵占，空间利用率下降，而且对观赏水箱内外局部或整体的美观带来负面影响。

使用这些设备还意味着存在很多的故障节点，后期维护管理也比较繁琐管理效率差；如果其中一个设备出现故障不及时发现处理，都将影响观赏水箱的整体美观或者影响水箱中动植物的生长甚至死亡。

同时这些设备的同时使用，也将产生较大的使用能耗，经济性差。其中为了维持水箱中生态稳定，电加热棒会处于持续工作，以维持水箱水温，持续的电加热将产生巨大的电耗，出现较差的使用经济性。

水箱照明设备为了节省能耗，一般采用LED照明，而LED照明灯具普遍存在发热的情况，如果不能及时降温，将导致LED灯珠的寿命和照明效果下降，从而使灯具的使用经济性下降；如果为及时降温采用较大散热装置时，将导致灯具体积增大，从而影响灯具构造成本增加，同时影响灯具美观及水箱整体美观；如果为了降低灯具的工作温度，减少LED灯珠的使用数量，将导致照明效果将达不到要求，从而影响水箱整体的美观。

发明内容

为了克服现有技术中上述缺陷，本发明提供了一种净化水质的灯具，本发明设计了一个在内部实现物理过滤和生化过滤方式进行净化水质的灯具，实现对上述缺陷的改善和解决。

本发明所采用的技术方案是：在一种净化水质的灯具结构中设计了内部表面积大于外部表面积的水冷仓，该水冷仓中设置有入水口和出水口，入水口通过水泵跟外置水箱中的冷却水连接，出水口跟外置水箱内部连接，形成一个外循环水冷回路系统；其中在外循环水冷仓入水口设计了一个压差加氧口，利用水流产生的压力差增加水含氧量，同时在外循环水冷仓中添加比表面积（比表面积：指单位质量物料所具有的总表面积。单位是m²/g）高的物理过滤材料和生化过滤材料，从而创造出来远超灯具表面积的附着面积，让大量硝化细菌可以附着在外循环水冷仓内部表面和过滤材料所拥有的超大附着面上生长，从而使灯具通过物理过滤和生化过滤方式净化水质的同时，对灯具进行水冷散热提高其使用寿命、给外置水箱中的冷却水加温、增加循环冷却水含氧量等多种功能。

上述一种净化水质的灯具中水冷仓入水口通过水泵出水口相连，水泵入水口连接外置水箱内部；水冷仓出水口连接外置水箱内部，形成水循环回路（图1）。

本发明的有益效果总体来说就是，使用本发明一种净化水质的灯具后有效净化外置的循环冷却水的同时给冷却水加温、增加冷却水含氧量、提升照明效率，同时还可以省却其他设备的投入，带来了降低投入、节省空间、减少能耗、延长设备工作寿命、减少故障节点提升管理效率等效果。

具体有益效果说明如下

1、本发明涉及的灯具采用在灯具内部设计了一个含氧量高的水流通道、在水流通道中设计了一个拥有大附着面积、无光、温度适宜的适合硝化细菌生长的环境，结合过滤材料实现生化过滤和物理过滤方式来净化水质。该项有益效果对灯具的功能进行了创新。

2、本发明涉及的灯具采用在灯具内部设计外循环水冷仓对灯具进行冷却的方式，提升了灯具的散热效果，让灯具在相同工作温度的情况下，可以置入更多灯珠或使用功率更大的灯珠使照明效果更佳；在相同照明功耗的情况下，显著降低工作温度，使灯具的的工作寿命延长；在相同照明效果情况下，灯具体积可以设计得更小；该项有益效果是可以对灯具的设计上有更多优化方向。

3、本发明涉及的灯具采用在灯具内部设计外循环水冷仓对灯具进行冷却的方式，将灯具产生的多余热量转移到观赏水箱中，提高了观赏水箱中的水温，达到不使用或减少使用电加热棒，即可以不购买电加热棒或少使用电加热棒，该项有益效果是节省了经济投入费用或减少了使用能耗；

4、本发明涉及的灯具采用在灯体内部循环水冷仓中置入物理过滤材料及生化过滤材料的方式，净化了水质，维持了水箱中的水质稳定，同时节省了原来需要的物理过滤箱和生化过滤箱。该项有益效果是节省了经济投入费用，减少了使用空间。

5、本发明涉及的灯具中水冷仓入水口设置了压差加氧口，通过水流和外部空气压力差实现无能耗增加水中含氧量，可以不需要采购氧气泵、氧气头、气管等设备，或者购买低功耗氧气泵、减少氧气泵的使用频率。该项有益效果是节省了经济投入费用，降低了使用能耗。

6、本发明涉及的灯具的安装使用只需要将连接水冷仓入水口到水泵出水口、连接水冷仓出水口到观赏水箱中即可。有益效果是节省很多安装调试时间和精力，提升了工作效率。

7、使用本发明涉及的灯具，减少使用其他设备或压缩了其他设备的使用，减少了故障节点，该项有益效果是让管理效率得到明显的改善；

8、使用本发明涉及的灯具，减少使用其他设备或压缩了其他设备的使用，简化了观赏水箱的整体设计构造。该项有益效果是使观赏水箱的局部或整体设计上排除了很多干扰因素，让观赏水箱的设计更加高效合理，让观赏水箱的局部美观或整体美观得到提升。

附图说明

图1：为本发明工作流程示意图；

图2：为本发明采用块状仓结构平面示意图；

图3：为本发明采用多层平面仓结构平面示意图；

图4：沿着图3E-E线的侧面示意图；

图5：为本发明采用多层通道仓结构示意图；

图6：沿着图5中F-F线的俯视示意图；

图7：沿着图5中G-G线的侧面示意图。

图中1.灯仓，2.水冷仓，3.入水口，4.出水口，5.压差加氧口，6.过滤材料，7.水泵，8.外置水箱，9.水流方向，10.水冷仓多层结构出水口。

具体实施方式

本发明一种净化水质的灯具实施方式方案区别是在水冷仓2内部的结构设计区别，主要分为块状仓结构、平面仓结构和通道仓结构等方式。

下面结合附图和实施例对本发明具体实施方式进一步说明

【实施例1】

块状仓结构（图2）：本发明一种净化水质的灯具结构包括灯仓1、水冷仓2、水冷仓入水口3、水冷仓出水口4、水冷仓2入水口3处设置有压差加氧口5。外置水箱的冷却水通过水泵进入水冷仓2入水口3；水冷仓2出水口4连接外置水箱，让水冷仓中的冷却水流回外置水箱内，形成外置水箱---水泵---水冷仓入水口3---水冷仓2---水冷仓出水口4---外置水箱的外循环水流回路（图一）。进入水冷仓入水口3的水流，在压差加氧口5位置形成压力差，内部压力小于外部压力，吸入外部空气，给水流增加了含氧量；水冷仓的结构被分隔成相通的块状仓结构空间（图2），创造出超过灯具表面积的水冷仓内部表面积，同时在块状仓结构中置入比表面积高的过滤材料6，形成远超灯具表面积的超大表面积，这些表面成为硝化细菌附着生长的附着面；从而在灯具水冷仓中形成一个无光、超大附着面和含氧量高的循环水流环境，使大量硝化细菌被培养生长，实施了物理过滤和生化过滤净化水质的过程，实现了净化水质的目的。

【实施例2】

平面仓结构（图3、图4）：本发明一种净化水质的灯具结构包括灯仓1、水冷仓2、水冷仓入水口3、水冷仓出水口4、水冷仓2入水口3处设置有压差加氧口5。外置水箱的冷却水通过水泵进入水冷仓2入水口3；水冷仓2出水口4连接外置水箱，让水冷仓中的冷却水流回外置水箱内，形成外置水箱---水泵---水冷仓入水口3---水冷仓2---水冷仓出水口4---外置水箱的外循环水流回路（图一）。进入水冷仓入水口3的水流，在压差加氧口5位置形成压力差，内部压力小于外部压力，吸入外部空气，给水流增加了含氧量；水冷仓的结构被分隔成多层相通的平面仓结构空间（图3、图4）。在同等体积的水冷仓情况下，创造出比【实施例1】更多的水冷仓内部表面积，同时在平面仓结构中置入比表面积高的过滤材料6，形成远超灯具表面积的超大表面积，这些表面成为硝化细菌附着生长的附着面；从而在灯具水冷仓中形成一个无光、超大附着面和含氧量高的水流通道环境，使大量硝化细菌被培养生长，实施了物理过滤和生化过滤净化水质的过程。【实施例2】的水冷仓2内部平面仓结构设计比【实施例1】的水冷仓2内部块状仓结构设计更合理，平面仓结构设计可以让含氧量高的水流更好的在平面仓结构中流动，减少了流动死角，从而让水冷仓结构中各区域很好的得到利用，更多更好的培养硝化细菌，实施了物理过滤和生化过滤净化水质的过程，实现了净化水质的目的。

【实施例3】

通道仓结构（图5、图6、图7）：本发明一种净化水质的灯具结构包括灯仓1、水冷仓2、水冷仓入水口3、水冷仓出水口4、水冷仓2入水口3处设置有压差加氧口5。外置水箱的冷却水通过水泵进入水冷仓2入水口3；水冷仓2出水口4连接外置水箱，让水冷仓中的冷却水流回外置水箱内，形成外置水箱---水泵---水冷仓入水口3---水冷仓2---水冷仓出水口4---外置水箱的外循环水流回路（图一）。进入水冷仓入水口3的水流，在压差加氧口5位置形成压力差，内部压力小于外部压力，吸入外部空气，给水流增加了含氧量；水冷仓的结构被分隔成一个相通的通道仓结构空间（图5、图6、图7），该通道仓可以是单层通道或多层通道组成，在同等水冷仓体积情况下，创造出比【实施例1】和【实施例2】更多的水冷仓内部表面积，同时在通道仓结构中置入比表面积高的过滤材料，形成远超灯具表面积的超大表面积，这些表面成为硝化细菌附着生长的附着面；从而在灯具水冷仓中形成一个无光、超大附着面和含氧量高的水流通道环境（图四），让大量硝化细菌培养生长，实施了物理过滤和生化过滤净化水质的过程。【实施例3】的水冷仓2内部通道仓结构设计比【实施例1】的块状仓结构、【实施例2】的平面仓结构设计更优化，通道仓结构设计可以让含氧量高的水流更好的在通道仓结构中顺畅流动，让流动死角更少，从而让水冷仓结构中各区域更好的得到利用，更多更好的培养硝化细菌，实施了物理过滤和生化过滤净化水质的过程，实现了净化水质的目的。

Claims

1.本发明一种净化水质的灯具，结构中包括灯仓1、设置有入水口3和出水口4的外循环水冷仓2，其特征在于：水冷仓2内部通路结构形成的内部表面积超过水冷仓2外部表面积。

2.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于：水冷仓入水口3设置了压差加氧口5，压差加氧口5可以是和水冷仓入水口3整体设计，或者是通过分离设计连接到入水口3上。

3.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于：水冷仓2中的通路结构可以是在水冷仓2内部通过整体设计构造的通路结构，也可以通过分离设计在水冷仓2内部另外置入构件所形成的通路结构。

4.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于：水冷仓2中加入滤材料6，包括物理过滤材料和生化过滤材料。