TWI625307B - Aeration module - Google Patents

Abstract

一種曝氣模組，包含有一混合裝置、以及一導流裝置。該混合裝置包含有一連接槽、以及一第一通道，該連接槽包含有一位於該連接槽內環面之第一迫緊段，以及一進氣通道。該導流裝置包含有一連接桿、以及一第二通道，該連接桿包含有一位於該連接桿外環面之第二迫緊段。其中該連接桿與該連接槽結合時，該曝氣模組內部形成文氏管配置，該第一迫緊段與該第二迫緊段構成完全或局部密合連接。前述密合連接使該第一通道與該第二通道之間恆留有一連通該進氣通道之餘隙，使用者可調整該餘隙之容積，藉以改變該曝氣模組產生之氣泡體積。

Description

曝氣模組

本發明有關於一種曝氣模組，尤指一種具有氣液混合功能且可應用於淨化水質之曝氣模組。

習用之曝氣機主要由幫浦、連通該幫浦之出水管、以及銜接該出水管之氣液混合管所組成。該出水管口徑自幫浦朝氣液混合管方向漸縮，氣液混合管包含有一銜接該出水管之導管，以及一連通外部空氣之進氣管，且導管之口徑較出水管更大。當幫浦將水抽出並加壓傳送至出水管與導管之交界處時，水流將在進入導管後形成負壓，此一現象即所謂文氏管(Venturi tube)原理。同時，負壓將使外部空氣自進氣管被吸入氣液混合管內，並與水流混合成氣泡，將混合後之氣泡水流導引至汙水後，即能達成曝氣之目的。

然而，習用曝氣機結構之水流流經氣液混合管時，其氣泡體積係由進氣管之容積與幫浦之水壓所決定。又，幫浦水壓必須維持水流達到特定流速以上方能將空氣吸入。是以，使用者在無法任意降低流速之前提下，便無法改變氣液混合管內產生氣泡之平均體積，倘若使用者需要較細密之氣泡進行水質淨化時，習用曝氣機便無法滿足其需求。雖然加裝氣泡產生器可改善此一問題，但額外加裝設備除了導致成本上升外，市售曝氣機與氣泡產生機也不一定相容。是以，如何改善先前技術之缺失，實為業界亟欲克服之問題。

本發明之目的，在於解決先前技術中需額外加設裝置才能產生不同體積氣泡之問題。

為達上述目的，本發明提供一種曝氣模組，包含有一混合裝置、以及一導流裝置。該混合裝置包含有一曝氣蓋，一連接該曝氣蓋之外殼，一受該外殼與該曝氣蓋環繞之容室，以及一連接該外殼並背向該容室延伸之連接槽，該曝氣蓋具有複數連通該容室之曝氣孔，該外殼包含有一連通該容室及該連接槽之第一通道，該連接槽包含有一位於該連接槽內環面且鄰近該外殼之第一迫緊段，一位於該連接槽內環面並遠離該外殼之第一止擋段，以及一貫穿該連接槽並連通至該第一迫緊段之進氣通道。該導流裝置包含有一本體，一連接該本體並可操作地連接於該連接槽之連接桿，以及一貫通該本體及該連接桿之第二通道，該連接桿包含有一位於該連接桿外環面並遠離該本體之第二迫緊段，以及一位於該連接桿外環面並鄰近該本體之第二止擋段。其中該連接桿與該連接槽結合時，該第一通道與該第二通道形成文氏管配置，該第一迫緊段與該第二迫緊段構成完全或局部密合連接。其中前述密合連接決定該第一止擋段與該第二止擋段之間距，並該第一止擋段與該第二止擋段限制該第一通道與該第二通道之間恆留有一連通該進氣通道之餘隙。

進一步地，該連接槽於該第一迫緊段之內環面設有螺紋，而該第二迫緊段之外環面設有相對應之螺紋。

進一步地，該連接槽於該第一迫緊段遠離該外殼一端設有一容置區，該連接桿包含有一環設於該第二迫緊段鄰近該第二止擋段一端並對應該容置區之迫緊環。

進一步地，該混合裝置包含有一連通該進氣通道之進氣槽，以及一連接於該進氣槽之進氣接頭。

進一步地，該混合裝置包含有一連通該進氣接頭之進氣管。

進一步地，該第一迫緊段與該第二迫緊段構成干涉緊配連接(interference fit connection)。

進一步地，該第二通道包含有一自該本體朝該連接桿方向口徑漸縮之加速段，以及一連接該加速段且口徑等同該加速段最小口徑之頸段，且該第一通道之口徑較該頸段略大。

進一步地，該餘隙對應該外殼之端面、與該進氣通道對應該外殼之端面，形成共面。

進一步地，該混合裝置包含有一穿設於該第一止擋段並鎖固該第二止擋段之鎖定件。

進一步地，所述之曝氣模組更進一步包含有一三向接頭，該三向接頭係連接於該本體。

是以，本發明較先前技術具有以下有益功效：

1. 本發明曝氣模組之連接槽與連接桿可供使用者調整其迫緊程度，並改變曝氣模組內第一通道與第二通道之餘隙容積，即能調整曝氣模組所產生氣泡之平均體積，而能適應不同之曝氣需求，改善習用曝氣設備僅能產生單一尺寸之氣泡，或需要另外加設空氣調節器之缺點。

茲就本申請案的技術特徵暨操作方式舉數個較佳實施態樣，並配合圖示說明謹述於后，俾提供審查參閱。再者，本創作中之圖式，為便於說明其比例未必按實際比例繪製，圖式中之比例並不用以限制本創作所欲請求保護之範圍。

關於本發明之技術，請參照第1圖至第3圖所示，本發明提供一種曝氣模組100，包含有一混合裝置10、以及一導流裝置20。所述之曝氣模組100一般配合幫浦(圖未示出)或高壓空氣產生機(圖未示出)，並應用於養殖池、汙水處理槽或調勻池等，對待處理液進行增氧、淨化作業。惟上述應用僅作為舉例說明，並非限制本發明之專利範圍。

具體而言，該混合裝置10包含有一曝氣蓋11，一連接該曝氣蓋11之外殼12，一受該外殼12與該曝氣蓋11環繞之容室13，以及一連接該外殼12並背向該容室13延伸之連接槽14。該曝氣蓋11具有複數連通該容室13之曝氣孔111，且該曝氣蓋11與該外殼12係透過一螺合結構112組接成一體。該外殼12包含有一連通該容室13及該連接槽14之第一通道121，該第一通道121係提供水或空氣自該連接槽14流入該容室13。該連接槽14包含有一位於該連接槽14內環面且鄰近該外殼12之第一迫緊段141，一位於該連接槽14內環面並遠離該外殼12之第一止擋段142，以及一貫穿該連接槽14並連通至該第一迫緊段141之進氣通道143，可供空氣自該連接槽14外部進入。

該導流裝置20包含有一本體21，一連接該本體21並可操作地連接於該連接槽14之連接桿22，以及一貫通該本體21及該連接桿22之第二通道23。其中，該第二通道23包含有一自該本體21朝該連接桿22方向口徑漸縮之加速段231，以及一連接該加速段231且口徑等同該加速段231最小口徑之頸段232，且該第一通道121之口徑較該頸段232略大。當液體流經該加速段231時，由於可供流通之通道截面積漸縮，水流速度將會提升，同時使周圍之壓力下降。此外，該連接桿22包含有一位於該連接桿22外環面並遠離該本體21之第二迫緊段221，以及一位於該連接桿22外環面並鄰近該本體21之第二止擋段222。本實施態樣中，該第二止擋段222之直徑較該第二迫緊段221更寬，且與該第一止擋段142為對應設置。故該第二止擋段222能在該連接桿22完全置入該連接槽14後抵靠在該第一止擋段142上。

以下說明本發明之使用方式及運作原理。參照第4-1圖所示，本發明藉由該連接桿22與該連接槽14相互結合，使該混合裝置10與該導流裝置20結合為一體，並通過幫浦(圖未示出)自該第二通道23輸入高壓水流，經該第一通道121進入該容室13後，再由每一該曝氣孔111排出該曝氣模組100外部。當該連接桿22與該連接槽14結合時，由於該第一通道121之口徑較該第二通道23之頸部略大，故與該第二通道23形成文氏管配置。本實施態樣中，該連接槽14於該第一迫緊段141之內環面設有外螺紋221a，而該第二迫緊段221之外環面設有相對應之內螺紋141a，使該第一迫緊段141與該第二迫緊段221之間構成完全或局部密合連接。本發明之用語「密合連接」係指水密合及氣動密合，使水或空氣(常態空氣或加壓空氣)無法自該第一迫緊段141與該第二迫緊段221之縫隙洩出。本實施態樣中，該連接槽14於該第一迫緊段141遠離該外殼12一端設有一容置區144，該連接桿22包含有一環設於該第二迫緊段221鄰近該第二止擋段222一端並對應該容置區144之迫緊環223，而避免水或空氣自該第一迫緊段141與該第二迫緊段221之間漏出。

如第4-1圖、第4-2圖所示，當該第一迫緊段141與該第二迫緊段221兩者完全密合連接時，該第一止擋段142便與該第二止擋段222相互抵靠，並限制該第一通道121與該第二通道23之間留有一連通該進氣通道143之餘隙90。藉此，當水流通過該第一通道121、該第二通道23共同構成之文氏管時，因水壓不平衡而在該第一通道121內產生一擾動區40，該擾動區40具體是在靠近該第一通道121壁面處形成負壓，此時該連接槽14外部之空氣便會受到吸力影響通過該進氣通道143被吸入該餘隙90，並與水混產生含有氣泡之水流。

對照第5-1圖及第5-2圖所示，使用者可調整該第一迫緊段141與該第二迫緊段221之密合連接程度，使該第一止擋段142與該第二止擋段222之間距50加大，連帶使該第一通道121及該第二通道23間之該餘隙90容積增大。該餘隙90之容積會影響自該進氣通道143吸入空氣之流動率，並使氣液混合後所產生氣泡之平均體積增加。是以，使用者可調整該第一迫緊段141與該第二迫緊段221之密合連接程度，達到自由調整曝氣氣泡大小之功效。

考量到高壓水流通過時，可能會使該第一迫緊段141與該第二迫緊段221之密合連接鬆動而改變該餘隙90之容積。因此，該混合裝置10包含有一穿設於該第一止擋段142並鎖固該第二止擋段222之鎖定件18，使用者經調整該餘隙90至適當大小後，可鎖緊該鎖定件18以避免鬆動。此外，為使空氣能順利被吸入該曝氣模組100中，該餘隙90對應該外殼12之端面，與該進氣通道143對應該外殼12之端面，兩者較佳應形成共面，以確保氣流路徑通暢。

請參照第6圖至第8圖所示，為本發明之第二實施態樣。本實施態樣中，該曝氣模組100被設置在一水池400底部，如養殖池、汙水處理池等。該第一迫緊段141為外套管141b、該第二迫緊段221為內套管221b，兩者構成干涉緊配連接。藉此，該第一迫緊段141與該第二迫緊段221常態為固定連接，但經額外工序(如熱漲冷縮)後兩者仍能分離，進而調整該餘隙90之大小。另，該混合裝置10包含有一連通該進氣通道143之進氣槽15，該進氣槽15可供一進氣接頭16接合固定，並透過該進氣接頭16連通一進氣管17。使用者可將高壓空氣產生機(圖未示出)產生之氧氣氣流、臭氧氣流等導入該進氣管17中，再經由該進氣通道143將空氣抽入該容室13中與水混合，達到曝氣增氧或殺菌之功效。

於本實施態樣中，該曝氣模組100更進一步包含有一三向接頭30，該三向接頭30係連接於該本體21。該三向接頭30之另一端可銜接其他之曝氣模組100，令多個該曝氣模組100可擴充組成朝向不同方位曝氣之型態，能利用曝氣時所產生之水壓在該水池400中產生循環水流，增添本發明該曝氣模組100之實用性。

綜上所述，本發明之曝氣模組100，其該連接槽14與該連接桿22可供使用者調整其迫緊程度，並改變該曝氣模組100內該第一通道121與該第二通道23該餘隙90之容積，進而調整曝氣氣泡之平均體積。

以上已詳細說明本創作之內容，惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即凡依本創作申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本創作之專利涵蓋範圍內。

100‧‧‧曝氣模組
10‧‧‧混合裝置
11‧‧‧曝氣蓋
111‧‧‧曝氣孔
112‧‧‧螺合結構
12‧‧‧外殼
121‧‧‧第一通道
13‧‧‧容室
14‧‧‧連接槽
141‧‧‧第一迫緊段
141a‧‧‧內螺紋
141b‧‧‧外套管
142‧‧‧第一止擋段
143‧‧‧進氣通道
144‧‧‧容置區
15‧‧‧進氣槽
16‧‧‧進氣接頭
17‧‧‧進氣管
18‧‧‧鎖定件
20‧‧‧導流裝置
21‧‧‧本體
22‧‧‧連接桿
221‧‧‧第二迫緊段
221a‧‧‧外螺紋
221b‧‧‧內套管
222‧‧‧第二止擋段
223‧‧‧迫緊環
23‧‧‧第二通道
231‧‧‧加速段
232‧‧‧頸段
30‧‧‧三向接頭
40‧‧‧擾動區
50‧‧‧間距
90‧‧‧餘隙
400‧‧‧水池

第1圖：為本發明第一實施態樣之立體分解圖。 第2圖：為本發明第一實施態樣之立體組合圖。 第3圖：為本發明第一實施態樣之剖視圖。 第4-1圖：為本發明第一實施態樣之操作示意圖。 第4-2圖：為第4-1圖之局部放大圖。 第5-1圖：為本發明第一實施態樣之另一操作示意圖。 第5-2圖：為第5-1圖之局部放大圖。 第6圖：為本發明第二實施態樣之剖視圖。 第7圖：為本發明第二實施態樣之立體組合圖。 第8圖：為本發明第二實施態樣之使用狀態示意圖。

Claims (10)

1. 一種曝氣模組，包含有： 一混合裝置，包含有一曝氣蓋，一連接該曝氣蓋之外殼，一受該外殼與該曝氣蓋環繞之容室，以及一連接該外殼並背向該容室延伸之連接槽，該曝氣蓋具有複數連通該容室之曝氣孔，該外殼包含有一連通該容室及該連接槽之第一通道，該連接槽包含有一位於該連接槽內環面且鄰近該外殼之第一迫緊段，一位於該連接槽內環面並遠離該外殼之第一止擋段，以及一貫穿該連接槽並連通至該第一迫緊段之進氣通道；以及 一導流裝置，包含有一本體，一連接該本體並可操作地連接於該連接槽之連接桿，以及一貫通該本體及該連接桿之第二通道，該連接桿包含有一位於該連接桿外環面並遠離該本體之第二迫緊段，以及一位於該連接桿外環面並鄰近該本體之第二止擋段； 其中該連接桿與該連接槽結合時，該第一通道與該第二通道形成文氏管配置，該第一迫緊段與該第二迫緊段構成完全或局部密合連接，前述密合連接決定該第一止擋段與該第二止擋段之間距，並該第一止擋段與該第二止擋段限制該第一通道與該第二通道之間恆留有一連通該進氣通道之餘隙。
2. 如申請專利範圍第1項所述之曝氣模組，其中該連接槽於該第一迫緊段之內環面設有螺紋，而該第二迫緊段之外環面設有相對應之螺紋。
3. 如申請專利範圍第2項所述之曝氣模組，其中該連接槽於該第一迫緊段遠離該外殼一端設有一容置區，該連接桿包含有一環設於該第二迫緊段鄰近該第二止擋段一端並對應該容置區之迫緊環。
4. 如申請專利範圍第1項所述之曝氣模組，其中該混合裝置包含有一連通該進氣通道之進氣槽，以及一連接於該進氣槽之進氣接頭。
5. 如申請專利範圍第4項所述之曝氣模組，其中該混合裝置包含有一連通該進氣接頭之進氣管。
6. 如申請專利範圍第1項所述之曝氣模組，其中該第一迫緊段與該第二迫緊段構成干涉緊配連接。
7. 如申請專利範圍第1項所述之曝氣模組，其中該第二通道包含有一自該本體朝該連接桿方向口徑漸縮之加速段，以及一連接該加速段且口徑等同該加速段最小口徑之頸段，且該第一通道之口徑較該頸段略大。
8. 如申請專利範圍第1項所述之曝氣模組，其中該餘隙對應該外殼之端面、與該進氣通道對應該外殼之端面，形成共面。
9. 如申請專利範圍第1項所述之曝氣模組，其中該混合裝置包含有一穿設於該第一止擋段並鎖固該第二止擋段之鎖定件。
10. 如申請專利範圍第1項所述之曝氣模組，更進一步包含有一三向接頭，該三向接頭係連接於該本體。