TWI663911B - 噴流增氧機 - Google Patents
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Abstract
一種噴流增氧機，用以解決習知增氧機的撥水動作難以維持充分溶氧量的問題。係包含：一噴流元件，該噴流元件具有一噴流管及一蓋體，該噴流管之一端結合該蓋體，該噴流管與該蓋體之間形成一加速空間，該噴流管之另一端設一流道口；一導流元件，該導流元件具有一導流管，該導流管之一出口端穿伸於該加速空間，該出口端與該噴流管之該流道口之間形成一導流間隙；及一注入元件，該注入元件穿透該噴流管之管壁且連通該加速空間，流體自該注入元件導入該加速空間，於該導流間隙形成相對高速低壓狀態，使該出口端產生壓力差導引氣體通過。
Description
本發明係關於一種噴流增氧機，尤其是一種可以提升養殖池之水中溶氧量的噴流增氧機。
養殖用水池通常畜養高密度之魚蝦貝類，而大量養殖物存活必須代謝大量的氧，若養殖池之水中溶氧低於一致死水溶氧(oxygen threshold)，將導致養殖物窒息死亡，一般防治方式有：控制投餵量避免餌料過剩腐敗而影響水質、限制畜養密度以減少耗氧量、定期除池底淤泥、更換新水及使用增氧機等，但面對含氧量突發性降低的狀況，僅有使用增氧機可即時且有效地改善溶氧狀況。
習知的增氧機係水車式增氧機，藉由旋轉葉片以撥動水面產生氣泡，增加池水中的溶氧量，惟水車打水所影響的範圍受限於葉片周遭，且僅作用於池水表面，無法全面提升池水的溶氧量，亦無法攪動養殖池的底層循環。
另一習知的增氧機係充氣式增氧機，藉由空氣壓縮機使空氣加壓通過沉浸池底之風管，再由風管上的數個氣孔排出氣泡，氣泡由池底上升過程中，部分氣體可溶入水中並具有擾動池水的功效，依據風管的設置範圍及空氣壓縮機的功率增加，可廣域提升池水中的溶氧量，並增進池底與水面的對流循環，惟，空氣壓縮機的耗能巨大，且風管的架設及維護不易實施。
又上述增氧機的空氣溶於水之比例低，多數氣泡於浮上水面後散逸於大氣中，且一旦增氧機停止作業，溶水空氣含量將隨時間消退，迫使增氧機必須長時間持續運轉。
有鑑於此，習知的增氧機確實仍有加以改善之必要。
為解決上述問題，本發明的目的係提供一種噴流增氧機，藉由高速水流夾帶大量微小氣泡，使氣泡沿水流方向擴散、溶入，微小氣泡可提高空氣溶於水之比例。
本發明的次一目的係提供一種噴流增氧機，可將藥劑或營養液混入水流，於噴流過程中可大範圍散佈於池水中。
本發明的噴流增氧機，包含：一噴流元件，該噴流元件具有一噴流管及一蓋體，該蓋體結合於該噴流管之一端，該噴流管與該蓋體之間形成一加速空間，該噴流管之另一端設一流道口，該蓋體具有一導流孔；一導流元件，該導流元件具有一導流管，該導流管之一入口端連通大氣，另一出口端通過該蓋體並穿伸於該加速空間，該出口端與該噴流管之該流道口之間形成一導流間隙，該導流元件具有一調節件，該導流孔之內緣與該調節件之外緣環繞為錐形空間，且該導流孔之錐形空間小於該調節件之錐形空間；及一注入元件，該注入元件具有一第一注入管及一第二注入管，該第一注入管及該第二注入管各自穿透該噴流管之管壁且連通該加速空間，該第二注入管之內部設有一逆止閥。
據此，本發明的噴流增氧機，藉由壓縮流道空間產生高速低壓的水流，形成壓力差而吸入空氣與水流混合，形成含有大量微小氣泡之水流，使氣泡沿水流方向擴散、溶入，提高養殖池的空氣溶於水之比例及範圍；藥劑或營養液通過具有逆止閥之注入管導入噴流管，可於噴流過程中大範圍散佈於池水中，節省工作的時間與人力；噴流的方向、位置及流
量皆可調整，增氧工作同時產生循環功能以優化養殖水質，且無水下轉動機構，可避免傷害養殖物。
其中，該蓋體具有一第一結合部，該導流孔設於該蓋體中心，該第一結合部環設於該導流孔之內緣。如此，該導流元件可穿過該導流孔進入該加速空間，具有限定該導流元件位置的功效。
其中，該加速空間於該流道口一端呈錐形空間，該加速空間截面積最小處連接該流道口。如此，流體可逐漸加速於流道口達最大值，具有提升流速及穩定降壓的功效。
其中，該調節件係呈中空管狀，該調節件之外緣環設一第二結合部，該第二結合部與該第一結合部結合。如此，該導流管藉由該調節件套接該噴流管，具有限定該導流管與該噴流管的相對位置的功效。
其中，該第一注入管偏離該噴流管之中心軸。如此，加壓流體經該第一注入管進入該加速空間，可以形成一強制渦流沿該噴流管之管壁行進，具有使流體均勻往軸向擴散確實填滿該加速空間的功效。
其中，該第一注入管傾斜穿透該噴流管，注入口偏向該流道口方向。如此，可形成往該流道口軸向前進之渦流，具有分散加壓流體對該噴流管管壁之衝擊的功效。
此外，本發明還提供另一種噴流增氧機，包含：一噴流元件，該噴流元件具有一噴流管及一蓋體，該蓋體結合於該噴流管之一端，該噴流管與該蓋體之間形成一加速空間，該噴流管之另一端設一流道口，該蓋體具有一導流孔；一導流元件，該導流元件具有一分流管，該分流管具有一入口端、一封閉端及數個通孔，該封閉端通過該蓋體並穿伸於該加速空間，該封閉端與該噴流管之該流道口之間形成一導流間隙，該數個通孔環設於該分流管之管壁，連通該分流管內部與該加速空間，該導流元件具有一調節件，該導流孔之內緣與該調節件之外緣環繞為錐形空間，且該導流
孔之錐形空間小於該調節件之錐形空間；及一注入元件，該注入元件具有一第一注入管及一第二注入管，該第一注入管及該第二注入管各自穿透該噴流管之管壁且連通該加速空間，該第二注入管之內部設有一逆止閥。
1‧‧‧噴流元件
11‧‧‧噴流管
111‧‧‧流道口
12‧‧‧蓋體
121‧‧‧導流孔
122‧‧‧第一結合部
13‧‧‧加速空間
2‧‧‧導流元件
21‧‧‧導流管
211‧‧‧入口端
212‧‧‧出口端
22‧‧‧調節件
221‧‧‧第二結合部
23‧‧‧導流間隙
24‧‧‧分流管
241‧‧‧入口端
242‧‧‧封閉端
243‧‧‧通孔
3‧‧‧注入元件
31‧‧‧第一注入管
32‧‧‧第二注入管
321‧‧‧逆止閥
P1‧‧‧第一加壓系統
P2‧‧‧第二加壓系統
P3‧‧‧第三加壓系統
O‧‧‧中心軸
第1圖：本發明第一實施例的結構分解立體圖。
第2圖：本發明第一實施例的組合剖面圖。
第3圖：沿第2圖A-A線的剖面圖。
第4圖：沿第2圖B-B線剖面的流體逆止示意圖。
第5圖：沿第2圖B-B線的剖面流體順行示意圖。
第6圖：如第2圖所示的調整情形圖。
第7圖：如第2圖所示的第一注入管另一設置情形圖。
第8圖：本發明第二實施例的組合剖面圖。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第1圖，其係本發明噴流增氧機的第一實施例，該噴流增氧機包含一噴流元件1、一導流元件2及一注入元件3，該噴流元件1係中空管狀可供該導流元件2穿伸並固定，該注入元件3穿設於該噴流元件1之管壁。
該噴流元件1具有一噴流管11及一蓋體12，該蓋體12結合於該噴流管11之一端，該噴流管11與該蓋體12之間形成一加速空間13，該噴流管11之另一端設一流道口111，該加速空間13於該流道口111一端呈錐形空間，該加速空間13截面積最小處連接該流道口111；該蓋體12中心設有一導流孔121，該導流孔121之內緣環設一第一結合部122。
該導流元件2之一端穿透該導流孔121再容置於該加速空間13，該導流元件2具有一導流管21及一調節件22，該導流管21及該調節件22係呈中空管狀，該導流管21可活動地貼合套入該調節件22之中；該調節件22之外緣環設一第二結合部221，該第二結合部221可以與該蓋體12之該第一結合部122相結合，該結合型態不限，在本實施例中，該第一結合部122與該第二結合部221係以螺紋相結合。
請參照第2及6圖，該導流管21一端係一入口端211可連通大氣或一第一加壓系統P1，該導流管21另一端係一出口端212套入該調節件22並穿伸入該噴流元件1內部的加速空間13，該出口端212與該噴流管11之該流道口111之間具有一導流間隙23；其中，該導流孔121之內緣與該調節件22之外緣較佳環繞為錐形空間，且結合方向端小於鬆脫方向端，又該導流孔121之錐形空間略小於該調節件22之錐形空間，則該調節件22可緊密套接於該導流孔121，使該調節件22之內徑略縮而緊固該導流管21無法移動；當該調節件22與該導流孔121鬆脫時，該調節件22之內徑略鬆，使該導流管21可滑動於該調節件22，以調整該導流管21與該流道口111之相對位置，可改變該導流間隙23的截面大小。
請參照第2及3圖，該注入元件3具有一第一注入管31，該第一注入管31係呈中空管狀，該第一注入管31之一端連通一第二加壓系統P2，另一端穿透該噴流管11之管壁而連通該加速空間13，該第一注入管31較佳偏離該噴流管11之中心軸O，使該第二加壓系統P2加壓流體經該第一注入管31進入該加速空間13時，可以形成一強制渦流，則流體沿該噴流管11之管壁行進，可均勻往軸向擴散確實填滿該加速空間13。
請參照第2、4及5圖，該注入元件3具有一第二注入管32，該第二注入管32係呈中空管狀，該第二注入管32之一端連通一第三加壓系統P3，另一端穿透該噴流管11之管壁而連通該加速空間13，該第二注
入管32之內部設有一逆止閥321，使該第三加壓系統P3加壓流體經該第二注入管32進入該加速空間13，當該第二注入管32未連通該第三加壓系統P3或該第三加壓系統P3停止工作時，該逆止閥321可防止流體由該加速空間13逆流至該第二注入管32外。該第二注入管32可依需求投入藥劑或營養液，配合由該第一注入管31的加壓流體形成強制渦流，且使該藥劑或營養液與該加壓流體可以於該加速空間13內部混合。
請參照第2圖，據由前述本發明噴流增氧機的第一實施例之結構，該噴流元件1內部的該加速空間13可由該第一注入管31注滿液體，及該導流管21之該入口端211導入空氣，該出口端212穿伸於該加速空間13。因該蓋體12及該導流元件2的封閉，及該第二加壓系統P2的加壓，該加速空間13內部的液體僅能由該流道口111與該導流管21之間的該導流間隙23流出，由質量連續性可知單位時間內的液體流量為定值，即液體流速與液體通過截面積之乘積為定值、互成反比，故相對最小截面積之該導流間隙23有相對最大之液體流速，又由柏努利定律(Bernoulli’s principle)可知任一水平流動流體壓力最低處有最高流速，故緊鄰該導流間隙23的該導流管21之該出口端212可得到一降低之壓力，與該入口端211之大氣壓力產生一壓力差，而推動空氣通過該導流管21，與該導流間隙23流出之液體混合後，由該流道口111噴出溶入氣體之噴流。
請參照第6圖，據由前述結構，當調整該導流管21以遠離該流道口111時，係可以使該導流間隙23的截面積變大，則液體以相對較慢的流速通過該導流間隙23，使該出口端212的壓力相對增加，該導流管21之該入口端211與該出口端212之間的壓力差相對減少，導致通過該導流管21之空氣流量下降，而通過該導流間隙23的液體流量不變，造成該流道口111之噴流的空氣比例減少。
請參照第7圖，該注入元件3之該第一注入管31係以傾斜
角度穿透該噴流管11之管壁，使流體經該第一注入管31進入該加速空間13時，流體具有一往該流道口111之流向分量，及一沿該噴流管11管壁之流向分量，如此，可以形成往該流道口111軸向前進之渦流，且分散加壓流體對該噴流管11管壁之衝擊。當流體未經加壓為自然注入該噴流管11內，二流向分量使流體缺乏足夠動能沿該噴流管11之管壁形成渦流，故此變更設計適用於該第二加壓系統P2以高壓加速流體注入。
請參照第8圖，其係本發明噴流增氧機的第二實施例，本發明的第二實施例大致上同於上述的第一實施例，其主要差異在於：本發明第二實施例具有一分流管24；本實施例之導流元件2具有一調節件22、一導流間隙23及一分流管24，該調節件22及該導流間隙23的結構大致上同於前述第一實施例，故以下僅針對該分流管24進行詳述。該分流管24設有一入口端241、一封閉端242及數個通孔243，該入口端241連通一第一加壓系統P1，該分流管24另一端係形成該封閉端242，該分流管24穿設於該調節件22，且該封閉端242穿伸於該加速空間13，該封閉端242與該噴流管11之該流道口111之間形成該導流間隙23，該數個通孔243環設於該分流管24之管壁以連通該分流管24內部與該加速空間13。
當由該第一加壓系統P1加壓液體，該液體可以經由該數個通孔243進入該加速空間13；該第二加壓系統P2加壓氣體經該第一注入管31進入該加速空間13；該第三加壓系統P3加壓藥劑或營養液經該第二注入管32進入該加速空間13，使液體均勻噴散且充分混合空氣及藥劑或營養液，再由該流道口111噴出包含氣體、具有功能性之噴流。
綜上所述，本發明的噴流增氧機，藉由壓縮流道空間產生高速低壓的水流，形成壓力差而吸入空氣與水流混合，形成含有大量微小氣泡之水流，使氣泡沿水流方向擴散、溶入，提高養殖池的空氣溶水比例及範圍。以及，藥劑或營養液可以通過具有逆止閥之注入管導入噴流管，可
於噴流過程中大範圍散佈於池水中，可以節省工作的時間與人力。又，該噴流的方向、位置及流量皆可調整，使增氧工作同時可以產生循環功能以優化養殖水質，且可以不必設置水下轉動機構，係可以避免傷害養殖物。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Claims (10)
- 一種噴流增氧機，包含：一噴流元件，該噴流元件具有一噴流管及一蓋體，該蓋體結合於該噴流管之一端，該噴流管與該蓋體之間形成一加速空間，該噴流管之另一端設一流道口，該蓋體具有一導流孔；一導流元件，該導流元件具有一導流管，該導流管之一入口端連通大氣，另一出口端通過該蓋體並穿伸於該加速空間，該出口端與該噴流管之該流道口之間形成一導流間隙，該導流元件具有一調節件，該導流孔之內緣與該調節件之外緣環繞為錐形空間，且該導流孔之錐形空間小於該調節件之錐形空間；及一注入元件，該注入元件具有一第一注入管及一第二注入管，該第一注入管及該第二注入管各自穿透該噴流管之管壁且連通該加速空間，該第二注入管之內部設有一逆止閥。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴流增氧機，其中，該蓋體具有一第一結合部，該導流孔設於該蓋體中心，該第一結合部環設於該導流孔之內緣。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴流增氧機，其中，該加速空間於該流道口一端呈錐形空間，該加速空間截面積最小處連接該流道口。
- 如申請專利範圍第2項所述之噴流增氧機，其中，該調節件係呈中空管狀，該調節件之外緣環設一第二結合部，該第二結合部與該第一結合部結合。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴流增氧機，其中，該第一注入管偏離該噴流管之中心軸。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴流增氧機，其中，該第一注入管傾斜穿透該噴流管，注入口偏向該流道口方向。
- 一種噴流增氧機，包含：一噴流元件，該噴流元件具有一噴流管及一蓋體，該蓋體結合於該噴流管之一端，該噴流管與該蓋體之間形成一加速空間，該噴流管之另一端設一流道口，該蓋體具有一導流孔；一導流元件，該導流元件具有一分流管，該分流管具有一入口端、一封閉端及數個通孔，該封閉端通過該蓋體並穿伸於該加速空間，該封閉端與該噴流管之該流道口之間形成一導流間隙，該數個通孔環設於該分流管之管壁，連通該分流管內部與該加速空間，該導流元件具有一調節件，該導流孔之內緣與該調節件之外緣環繞為錐形空間，且該導流孔之錐形空間小於該調節件之錐形空間；及一注入元件，該注入元件具有一第一注入管及一第二注入管，該第一注入管及該第二注入管各自穿透該噴流管之管壁且連通該加速空間，該第二注入管之內部設有一逆止閥。
- 如申請專利範圍第7項所述之噴流增氧機，其中，該蓋體具有一第一結合部，該導流孔設於該蓋體中心，該第一結合部環設於該導流孔之內緣。
- 如申請專利範圍第7項所述之噴流增氧機，其中，該加速空間於該流道口一端呈錐形空間，該加速空間截面積最小處連接該流道口。
- 如申請專利範圍第8項所述之噴流增氧機，其中，該調節件係呈中空管狀，該調節件之外緣環設一第二結合部，該第二結合部與該第一結合部結合。
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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