CN1662137A

CN1662137A - 用于水族箱、池塘等的设有可行的生物过滤器的水分配装置

Info

Publication number: CN1662137A
Application number: CN038138557A
Authority: CN
Inventors: 瓦莱里奥·布雷索林; 贾恩卡罗·巴龙; 路易吉·西尼奥里
Original assignee: Hydor SRL
Current assignee: Hydor SRL
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2005-08-31
Also published as: WO2004006661A1; ES2251693T3; JP2005532076A; ATE311100T1; EP1519649A1; DE60302576T8; CA2486315A1; CA2486315C; ITVE20020023A1; US20050150042A1; US7491323B2; DE60302576D1; AU2003237604A1; EP1519649B1; DE60302576T2; DK1519649T3

Abstract

在用于水族箱、池塘等的水分配器中，包含插入有叶轮(70)的主体(30)，所述叶轮(70)通过进入的水转动，且通过齿轮动态地连接于可转动地安装在主体(30)上的喷嘴(50)，且所述齿轮连续地转动所述喷嘴(50)。

Description

用于水族箱、池塘等的设有可行的生物过滤器的水分配装置

技术领域

本发明涉及一种用于水族箱、池塘等的水分配装置，其功能是在水族箱中提供射流方向连续变化的水射流。

背景技术

这种类型的分配器用于水族箱中，其中显然除了鱼之外，还有海洋植物和无脊椎动物。通过使水运动，被水射流冲击到的植物也随之运动，从而产生了令人愉快的美学效果，模仿和再现自然界里的现象；而且，产生了正向水循环，通过发生在表面的空气-水的变化而有助于氧气的交换，从而增加水族箱中生物机体的生长和发育。

当水族箱中容纳有生活在水的运动是其存活的必要条件的环境中的动物和/或植物物种时，这些问题增加了。例如，珊瑚堡礁的动物和植物，与海葵和珊瑚虫类似，不仅是为了生长更是为了存活，需要类似于洋流和波浪冲击珊瑚堡礁时自然界中存在的条件。

因此，已经研制了不同的解决方案，以试图尽可能地模仿这些特定的条件。

第一种方案在于使用至少两个水喷嘴，每个产生固定方向的水射流。

提出的其他解决方案使用移动的水喷嘴，从而产生方向变化的水射流。

现有技术的该种类型的分配器设有主体，该主体容纳动态连接于移动水喷嘴的马达装置。所述马达装置包括叶轮和将所述叶轮的运动传递给所述水喷嘴的齿轮机构。

所述叶轮由通常来自泵的进入水的动能转动；叶轮的转动使齿轮机构转动，而齿轮机构又将运动传递到交替运动的喷嘴。

已知现有技术的一种具体装置，包含具有垂直于所述水流方向的转动轴线的叶轮，其中被切线水射流冲击的叶片具有匙形形状，如在Pelton涡轮机中使用的。圆盘固定安装在所述叶轮的同一根轴上，且在其外围具有螺旋形凹槽和圆柱形表面，该表面与具有垂直于所述叶轮轴线的轴线的齿轮螺纹啮合。销子固定在所述齿轮的外围位置上，且它与具有铰接端和纵向凹槽的竖沟曲柄(glyph crank)啮合，所述齿轮的销子可以在所述纵向凹槽中自由滑动。所述竖沟曲柄绕其铰链端作摇摆运动。固定于所述竖沟曲柄的水喷嘴也作摇摆运动。

尽管这种装置产生的水射流具有多种方向，但它具有一些缺点，既有结构性缺点也有功能性缺点。

首先，具有切向流的叶轮的使用不能获得较高的效率，因此降低了水射流的功率。

而且，由于水流中含有污物和泥沙，使用类似于具有螺旋形凹槽的盘、齿轮和竖沟机构的机构可能在装置中产生误动作，这可能使装置不能使用。

因为竖沟曲柄的摆动发生在平面内，所以喷嘴的摆动和由此造成的水射流也发生在平面内，没有以相同的方式影响水族箱中的所有水。

因此，还存在静止区域，其中水的运动不足以实现上述目的。

而且，这些环境非常特别和脆弱，其中水需要特殊处理，并不仅仅是过滤，因为有些动物和/或有机体对于水族箱中再现的生活环境非常敏感。

发明内容

因此，本发明的目的是制造一种分配装置，该装置能够消除已知装置的缺陷。这些新装置必须提供水射流，其方向在空间内变化，因此能够以较低的能量消耗再现与自然界尽可能相似的效果。而且，所述装置必须可靠，并且在相当长时间内运转良好。

最后，必须能在所述装置上安装过滤器，用于减少或消除在水族箱中活机体产生的毒素，以便再生和恢复理想的生存条件。

这些目的是通过最初示出类型的装置实现的，即包含装有马达装置的主体，所述马达装置动态连接于移动的水喷嘴，所述马达装置包括由进入所述分配装置的水的动能转动的叶轮，和设计为使所述叶轮动态连接于所述喷嘴，从而移动所述喷嘴的齿轮机构，其特征在于所述喷嘴可转动地安装在所述主体上，从而可绕转动轴转动，且所述齿轮机构连续转动所述喷嘴。

显然所述喷嘴连续地环形运动，规则运动，从而可以使装在所述分配器中的齿轮简化。

另外，所述叶轮绕基本上平行于水流方向的轴线转动，从而使用具有基本上轴向流动的叶轮。

这样，效率更高，且还可以降低功率。

尤其是，所述喷嘴包含可转动地连接于所述主体的基本上圆柱形的部分，和分成两部分的、基本上半球形的端部杯状件，第一部分低于第二部分，从而形成了水流的出口，且沿相对于喷嘴转动轴线倾斜的方向。

这样，水以一定的空间分布流出，且流出的水流产生了涡流，从而可以在水族箱中完全循环。

最后，需氧生物过滤器安装在所述转动喷嘴上，而使所述过滤器和所述喷嘴一起转动。

所述过滤器位于水族箱内，而使所述出口完全浸入水中，且所述过滤器部分浸入水中，而使其中包含的需氧细菌破坏水族箱内的毒素，进行生物过滤，而另一部分接触空气，使需氧细菌与空气中的氧气接触，可以再生保证过滤器的正常使用。

本发明的另一优点是它不再需要正确定位过滤器的高度，因为它根据水族箱中容纳的水量部分浸入水中，部分位于水外，所以，所述分配器并不需要正确定位的适当装置。

另一目的是减轻连接于所述需氧生物转动过滤器的分配器的视觉冲击。

这些其他目的是通过包含覆盖元件的分配装置实现的，所述覆盖元件位于所述需氧生物转动过滤器上方，且能至少覆盖所述需氧生物转动过滤器的上部。

尤其是，所述覆盖元件放在离所述需氧生物转动过滤器预定距离的位置，而在所述需氧生物转动过滤器和所述覆盖元件之间形成腔室。

具体而言，所述腔室能够在所述分配装置以所述转动过滤器完全浸入水中的方式放置时，捕获由喷嘴产生的水射流释放的部分空气，从而产生空气腔室，该腔室可以需氧生物地再生所述转动过滤器。

这样，可以完全浸入所述需氧生物转动过滤器，而不影响其功能。实际上，由于所述覆盖元件，在所述分配器的水射流中包含的一定量的空气，由于在分配器中不可避免的损失，上升通过所述需氧生物转动过滤器和所述覆盖元件之间的通道，从而形成可以使所述需氧生物转动过滤器中容纳的细菌再生的空气腔室。

而且，因为所述过滤器完全浸入水中，所以明显减轻了视觉冲击。

附图说明

通过下面参照附图，对本发明用于示例性目的而非限制性目的的实施例的详细描述，本发明的这些和其他优点将更为明显，其中：

-图1是本发明的水分配器的局部剖透视图；

-图2，3，4分别是图1的分配器主体的透视图、纵向视图和顶视图；

-图5，6，7分别是图1的分配器喷嘴的透视图、纵向视图和顶视图；

-图8，9，10分别是图1的分配器叶轮的透视图、侧视图和底视图；

-图11，12分别是图1的分配器齿轮的透视图和纵向视图；

-图13是图1的分配器支架的透视图；

-图14是分配器的纵向视图，其中已经安装了生物过滤器，示为剖面；

-图15是设有过滤器和覆盖元件的分配器装置的透视图；

-图16是图15的装置的分解透视图。

具体实施方式

在图1中，用于水族箱、池塘等的水分配器整体上示为20。水分配器20包含连接于喷嘴50的主体30，其中有叶轮70、齿轮90和支架110。

为了便于解释，下面将按顺序描述水分配器20的单个部件，然后，将解释它们如何安装和整个装置的运行。

如图2，3，4所示，主体30包含同轴地连接于具有较大直径的第二圆柱形中空体34的第一圆柱形中空体32。

在第一圆柱形中空体32内，在与第二圆柱形中空体34的连接区域，有三根径向设置的辐条36A，36B，36C，它们从轴向设置销37的公共中心区域延伸。在第二圆柱形中空体34的外侧面上形成环形突出部38。在第二圆柱形中空体34的自由端34A形成沿径向相对的方向布置的两个凹槽40A，40B。在接近凹槽40A，40B的底部的位置分别形成两个小孔42A，42B。

喷嘴50，如图5，6和7所示，包含连接于基本上半球形的杯状件54的圆柱形中空体52。具体而言，杯状件54包含两部分54A，54B；第一部分54A低于第二部分54B，从而形成水流的出口56，该出口相对于圆柱形中空体52的轴线成倾斜方向。

齿冠58位于喷嘴50内，在圆柱体52和杯状件54之间的连接区域。

管状元件60从下部分54A的上端朝内部延伸，且相对于喷嘴50轴向地中心布置，在图1中更好地示出。

图8，9，10示出了叶轮70，包含轮毂72，从轮毂72向外延伸出多个叶片74，所述叶片的形状表现出所述叶轮是具有轴向流动的叶轮的特征。

在叶轮70的轮毂72上，在朝向所述进水流的一侧，有前端锥体76，具有中心孔79的圆柱形套筒78从所述前端锥体轴向伸出，但在相对的一侧是螺旋形凹槽轮廓80。

图11和12示出了齿轮90，该齿轮包含轴92，齿轮94安装在中间位置。小齿轮96安装在轴92的一个自由端。

最后，图13示出了具有基本上十字形的支架110，包含两个杆112，114。双臂116A，116B从杆112垂直地且对称地延伸，且双臂118A，118B从杆114垂直地延伸。

双臂116A，116B的自由端设有成形的突出部120，在突出部120上形成半圆形座122；类似地，双臂118A，118B的自由端设有成形的突出部124，在突出部124上形成半圆形座126。所述半圆形座122，126能够容纳并在其端部支撑齿轮90的轴92。

每个成形的突出部120，124上设有朝向杆112，114的销125。

从一侧，双杆112，114以中间具有切口130的圆柱形套筒128延伸，但从另一侧，它以点132结束。

为了安装整个分配器20，必须首先将齿轮90安装在支架110上，尤其是，齿轮90的轴92的端部放在支架110的两个半圆形座122，126内，如图1所示。接下来，支架110和齿轮90通过简单地插入喷嘴50的管状元件60内的支架110的套筒128中，一起安装到喷嘴50上。位于套筒128的端部的切口130有利于这种操作，而使套筒128可以缩小，更容易装配。

通过将主体30的销37插入叶轮70的圆柱形套筒78内，将叶轮70安装在主体30上。

最后，通过将主体30的第二圆柱形中空体34插入到喷嘴50的圆柱体52内，喷嘴50和支架110以及齿轮90连接于安装有叶轮70的主体30，而使支架110的成形的突出部120，124分别容纳在主体30的凹槽40A，40B中，并且突出部120，124的销125进入主体30上形成的小孔42A，42B中。环形突出部8将所有部件封闭在内部，即支架110，齿轮90和叶轮70。

叶轮70的螺旋形凹槽轮廓80啮合齿轮90的齿轮94的齿，且齿轮90的小齿轮96啮合喷嘴50的齿冠58，这样完成安装操作。而且，叶轮70的前端锥体76和所述叶轮的叶片朝向水来的方向。

因此，叶轮70的轴线和支架110的纵轴线与主体30和喷嘴50的轴线同轴，从而形成转动轴线，在图1中由字母X示出，喷嘴50相对于主体30绕该轴线转动，齿轮90的轴线相对于转动轴线X垂直。

下面描述分配器20的运行。

主体30的第一圆柱形中空体32连接于泵的供应管，而使进入分配器20的水流的动能转动叶轮70，以及所述螺旋形凹槽轮廓80。又与齿轮94的齿啮合的后者，转动齿轮90和小齿轮96。因为小齿轮96啮合齿冠58，所以它使喷嘴50绕转动轴线X转动，从而使从喷嘴50的出口56排出的水流以空间方式转动，描画出锥形并以这种方式产生涡旋。

齿轮94的齿的齿距是这样的，即每次仅有一个齿与所述螺旋形凹槽轮廓80啮合。显然，仅当叶轮70的转数等于齿轮94的齿数时，齿轮94才完整地转动一周，从而有较高的减速比。同样的情况发生在小齿轮96和喷嘴50的齿冠58之间，所以喷嘴50每分钟的转数明显低于叶轮70的转数。

因此，喷嘴50的慢速转动可以精确地再现海洋环境的自然条件，比如堡礁或珊瑚礁，其中，由于波浪和洋流，产生涡旋。

图14示出了分配器20，其中在喷嘴50上采用了需氧生物过滤器140，过滤器140具有基本上圆盘形的形状，所以可以将喷嘴50的圆柱形主体52插入其中。

更精确地说，如图15和16所示，过滤器140由两个中间连接圆盘状部分构成；第一部分140a由含活性炭的聚醚制成，第二部分140b由聚醚制成。

覆盖元件220安装在过滤器上方，它具有杯状形状，且完全覆盖需氧生物转动过滤器140的上部。

覆盖元件220包含大致呈半圆形的两个侧壁222，224，和夹在两侧壁222，224之间的第二半圆形壁226，从而覆盖所述需氧生物转动过滤器140上部分的大约一半。弯曲凹槽222a接近侧壁222的中心区域，从而可以容纳喷嘴50的端部杯状件54，其中在侧壁224上有半圆形套筒224b，施加在主体30的第一圆柱形中空体32上，从而可以将覆盖元件220固定在分配器20上。

为了使分配器220正确定位，必须将所述装置定位，从而使所述需氧生物转动过滤器140和覆盖元件220完全浸入水中。

在分配器20运行期间，在压力下从泵流出的水缓慢转动喷嘴50和需氧生物过滤器140，然后从喷嘴50的出水口56排出。在水到达分配器20前，与为水族箱中的植物和动物充氧所需的空气混和。

水中含的部分空气被释放，因为在分配器20的不同部件之间存在间隙，造成不可避免的损失。这些空气上升，大部分沿转动过滤器140向上流动，从而在转动过滤器140和覆盖元件220之间的通道中流动并被捕集。因此，在需氧生物转动过滤器140和覆盖元件220之间形成空气腔室228，其中由于在过滤器140和弯曲凹槽222a之间空气的连续变化，转动过滤器140中包含的细菌可再生。实际上，连续流入覆盖元件220的空气，在腔室228包含的空气中产生过压，将空气从覆盖元件220的上部推向弯曲凹槽222a，并排出。

尽管需氧生物转动过滤器140完全浸入水中，但由于覆盖元件220，所述过滤器仍然能进行过滤，同时，由于在转动过滤器140和覆盖元件220之间产生的空气腔室，能够再生。

因此，无需担心分配器的正确位置，它可以仍然位于水族箱的底部。

本发明的分配器可以用于泵吸和/或过滤水的任何设备或装置，可以安装在水族箱的内侧或外侧，只要分配器如上所述相对于水面放置。

显然，任何概念或功能上等同的变体或改进都落入本发明的保护范围内。

例如，可能在齿轮90上使用两个小齿轮，每个小齿轮置于轴92的一端。

覆盖元件20可以覆盖需氧生物转动过滤器140的表面较大或较小的部分，但优选覆盖至少20％的过滤器总面积，以便有效地工作。

而且，覆盖元件220可以连接于其中喷嘴50固定，仅有需氧生物过滤器140转动的分配器。

所述分配器上可以设有调整覆盖元件220和需氧生物转动过滤器140之间距离的装置，从而以根据水流的功率，获得最大效率的方式使覆盖元件220定位。

Claims

1.用于水族箱等的水分配装置(20)，包含容纳马达装置(70)的主体(30)，所述马达装置动态连接于移动的水喷嘴(50)，所述马达装置包括由进入所述分配装置(20)的水的动能而转动的叶轮(70)，以及设计为动态地连接所述叶轮(70)和所述喷嘴(50)，从而使所述喷嘴(50)运动的齿轮机构(58，80，90)，其特征在于所述喷嘴(50)可转动地安装在所述主体(30)上，从而可绕转动轴线(X)转动，且齿轮机构(58，80，90)连续地转动所述喷嘴(50)。

2.如权利要求1所述的分配装置，其特征在于所述齿轮机构(58，80，90)包含至少一个小齿轮(96)，该小齿轮通过所述叶轮(70)运动，且与固定在所述喷嘴(50)上的齿冠(58)啮合。

3.如权利要求2所述的分配装置，其特征在于所述齿轮机构(58，80，90)包含转动轴(92)，在所述轴上安装有所述的至少一个小齿轮(96)和通过所述叶轮(70)移动的齿轮(94)。

4.如权利要求3所述的分配装置，其特征在于所述齿轮机构(58，80，90)包含固定在所述叶轮(70)上、且与所述齿轮(94)啮合的螺旋形轮廓(80)，从而当所述叶轮(70)转动时，该螺旋形轮廓(80)缓慢转动所述齿轮(94)、所述转动轴(92)和所述至少一个小齿轮(96)，小齿轮(96)又转动所述转动喷嘴(50)。

5.如权利要求2至4任一所述的分配装置，其特征在于所述叶轮(70)绕基本上平行于水流方向的轴线转动。

6.如权利要求5所述的分配装置，其特征在于所述转动轴(92)和所述齿轮(94)的轴线以及所述至少一个小齿轮(96)的轴线基本上垂直于所述叶轮(70)的转动轴线。

7.如权利要求6所述的分配装置，其特征在于所述齿冠(58)具有基本上平行于水流方向的转动轴线，而使所述转动喷嘴(50)的转动轴线(X)基本上平行于水流方向。

8.如权利要求5所述的分配装置，其特征在于所述叶轮(70)是具有基本上轴向流动的叶轮。

9.如权利要求4至8任一所述的分配装置，其特征在于固定于所述叶轮(70)的所述螺旋形轮廓(80)每次仅与齿轮(94)的一个齿啮合，从而当所述叶轮(70)完成等于所述齿轮(94)的齿数的转数时，齿轮(94)才转动一周。

10.如权利要求2至9任一所述的分配装置，其特征在于所述至少一个小齿轮(96)是两个，分别置于所述转动轴(92)的两端。

11.如前述任一权利要求所述的分配装置，其特征在于所述喷嘴(50)具有用于沿相对于喷嘴(50)的转动轴线(X)倾斜的方向排出水流的排水口(56)。

12.如权利要求11所述的分配装置，其特征在于所述喷嘴(50)包含转动地连接于所述主体(30)的基本上圆柱形的部分(52)，和分成两部分的基本上半球形的端部杯状件(54)，第一部分(54A)低于第二部分(54B)，从而形成了用于排出水流的所述出水口(56)。

13.如前述任一权利要求所述的分配装置，其特征在于需氧生物过滤器(140)安装在所述转动喷嘴(50)上，而使所述需氧生物过滤器(140)与所述喷嘴(50)一起转动。

14.如权利要求13所述的分配装置，其特征在于它包含位于所述需氧生物转动过滤器(140)上方的覆盖元件(220)，且它覆盖至少所述需氧生物转动过滤器(140)的上部。

15.如权利要求14所述的分配装置，其特征在于所述覆盖元件(220)位于离所述转动过滤器(140)预定距离的位置，而在所述需氧生物转动过滤器(140)和覆盖元件(220)之间形成空气腔室(228)。

16.如权利要求15所述的分配装置，其特征在于当分配器(20)定位而使所述转动过滤器(140)完全浸入水中时，所述腔室(28)捕获了由喷嘴(50)产生的水射流释放的部分空气，从而产生能使所述转动过滤器(140)需氧生物再生的空气腔室(222)。

17.如权利要求16所述的分配装置，其特征在于所述覆盖元件(220)覆盖至少20％的所述需氧生物转动过滤器(140)的面积。

18.如权利要求16所述的分配装置，其特征在于它包含用于调整需氧生物转动过滤器(140)和覆盖元件(220)之间距离的装置。

19.如权利要求13至18任一所述的分配装置，其特征在于所述需氧生物转动过滤器(140)具有圆盘形的形状，且所述覆盖元件(220)具有配合所述需氧生物转动过滤器(140)的杯形形状。

20.如权利要求19所述的分配装置，其特征在于所述覆盖元件(220)包含两个具有基本上半圆形形状的侧壁(222，224)，和夹在所述两侧壁(222，224)之间的半圆柱形壁(226)。

21.如权利要求20所述的分配装置，其特征在于靠近所述侧壁(222)的中心区域有能容纳所述喷嘴(50)的弯曲凹槽(222a)。

22.如权利要求21所述的分配装置，其特征在于它包含第一圆柱形中空体(32)，所述覆盖元件(220)的所述侧壁(224)包含用于安装在所述第一圆柱形中空体(32)上的半圆柱形套筒(224b)，从而将所述覆盖元件(220)固定在分配器(20)上。