仿肺式水中溶氧機的製作方法

2023-10-30 11:07:42 2

專利名稱:仿肺式水中溶氧機的製作方法
本發明屬於水中溶解氧氣和負氧離子裝置。
現有淡水養殖業中所用的增氧裝置大部分用機械方法撞擊水面或用足夠大動力的注水和注氣產生水氣混合進行增氧。用前一種方法的有葉輪式增氧機、水車式增氧機等。用後一種方法的有射流式增氧機、管式增氧機、水位落差增氧和充氣增氧等。以上情況請詳見1980年農業出版社出版的由倪哲民、嚴小梅編著的《淡水魚業機械集》一書中介紹的增氧機械部分和中國水產科學研究所出版的1985年《漁業機械儀器》雜誌第1-4期養殖機械與機械化養魚部分。以上這些增氧方法一個共同特點是它們大部分只在水體近表面地方在常壓情況下採用水氣混合進行增氧，而增氧動力效率都偏低，很多動力都耗在水氣混合上。另一方面使用以上裝置更難以實現向水中溶解生物界所需要的負氧離子。又如在日本特開昭56-61934專利中介紹的快速動力氣流產生的靜力負壓吸水，水氣在喉管後部的喇叭管內發生激烈混合，爾後射向水體，增加水體中含氧量。但這種水氣混合增氧過程雖然水氣接觸面積很大，而水氣直正接觸時間也只有幾分之一秒時間，大部分動力消耗在水氣動力流體上，來產生持續的水氣混合狀態，因此增氧動力效率仍偏低。
本發明的目的在於提供一種溶氧和溶負氧離子裝置，它不但能提高溶氧過程的水氣接觸面積，而且能延長水氣接觸時間。同時通過提高水氣間的接觸壓力，提高氧分子和水分子相碰撞機會，強化空氣中的氧分子和負氧離子向水中溶解的趨勢，增進溶解速度。
為實現上述發明目的，本發明提供的溶氧機結構，按進氣順序包括吸氣。
喉部腔體水氣混合。
高壓溶氧雙缸泵體。
循環水排放。
按本發明完成的溶氧機結構至少包括下列幾個部分，即吸氣管、進水管、喉部腔體、出水管以及雙缸泵體及其相應動力機構。其中喉部腔體可由兩種方式構成。其一，用上、下腔體構成一個喉部腔體。上、下兩腔體通過滴水管保持相通，下腔體底面設一水膜盤，水氣混合腔由若干根內徑不大於4mm的彈性空心管組成。上述各部分以下列方式構成一體吸氣管的一端接大氣或者負氧離子發生器，另一端通過一進氣活塞與喉部下腔體連接;進水管一端接到箱體外水中，另一端通過設置在喉部下腔體的進水活塞與上腔體連接;彈性空心管置於雙缸泵體中，其上端部接在水膜盤上，且其位置沿垂直方向與滴水管一一對應，而彈性空心管在泵體內的一端被封死;出水管的一端通過一常閉開關與喉部下腔體連接，另一端置於水中;雙缸泵體的動力機構由推拉活塞面、進退螺紋杆、驅動輪、電機等構成。其二，由單一腔體構成的喉部腔體，喉部腔體的底部設有一水平放置的平板式水膜盤。其上部是喉部罩，喉部罩上有進氣活塞、進水活塞和常閉開關;吸氣管、進水管和出水管的一端分別通過進氣活塞、進水活塞和常閉開關與喉部腔體相通，水氣混合腔由若干根內徑不大於4mm的彈性空心管組成。彈性空心管被置於雙缸泵體中，其端部固定在設於喉部腔體底部的水膜盤上。除以上部件之外，喉部腔體內還包括水膜板、水膜槽中心軸、齒輪、螺杆和螺紋套架等，齒輪與螺杆通過螺紋套架保持銜接，水膜盤四周邊緣與齒輪內環保持接觸。中心軸的上下端分別固定在喉部罩和水膜盤正中的軸座上。水膜板和水膜槽的兩端分別固定在中心軸和齒輪的內環上，水膜板底部與水膜盤平面平行，並與水膜盤保持一定間隙，水膜槽的底部有出水孔。在上述兩種機構中，為了使溶氧(或負氧離子)的效果更加完美，可在喉部腔體的底面與雙缸泵體之間開一溢水口，使兩者直接相通。另外，在出水管的出水管的出水端可增設一循環水排放裝置。
本發明的溶氧過程是以下順序來完成的，在電機、變速裝置、驅動輪和進退螺紋杆的作用下，推拉活塞面從泵體的一邊拉出(對應泵體的另一邊被壓縮)，被拉出活塞面的一邊泵體開始擴張，泵體內捲曲形彈性空心管靠自身彈力作用，使整體彈性空心管開始膨脹，這時喉部腔體出現負壓，進氣活塞被打開。外部空氣或純氧氣就通過負氧離子發生器，經過負壓吸氣管和進氣活塞到達喉部腔體直至彈性空心管內。另外，由於溶氧機使用過程是將整機浸於水中，而兩種方式結構的喉部腔體都低於箱外水面。在第一種結構的喉部腔體中，在水位落差力的作用下，箱外水通過進水管、進水活塞、上腔體和滴水管呈不連續的水珠滴在水膜盤上空心管的管口上，由於下落的水珠大於空心管內口徑，在水的表面張力作用下，在管口處形成一層水膜。這時由於以上過程使彈性空心管出現的負壓能把這層水膜吸進管內。這樣由滴水管間斷不連續地往彈性空心管管口滴水，封住管口形成水膜，彈性空心管也不斷地靠負壓作用進行吸氣吸水，使彈性空心管內部形成一串水氣相間排列的氣泡，氣泡的四周由水包圍著。在第二種結構的喉部腔體中，在彈性空心管管口處間斷地出現水膜主要是依靠旋轉著的水膜槽和水膜板將由進水管流到水膜盤上的水均勻地敷在空心管的管口處，靠水的表面張力，形成一層水膜，然後靠負壓作用吸進管內，形成氣泡。
當這邊泵體繼續擴張到最大的時候，在換向開關作用下，電機促使進退螺紋杆和推拉活塞面開始回程，這邊泵體開始進入壓縮過程(而另一邊泵體進入擴張過程)。這時由於泵體的壓縮彈性空心管內外面都處於正壓過程，喉部腔體也很快進入正壓狀態，由於正壓作用，進氣活塞首先堵住負壓吸氣管，同時泵體中彈性空心管外一部分水將通過溢水口，開始流到喉部腔體，並逐漸溢滿喉部腔體，對進水活塞產生推力，塞住進水管。這樣，泵體和喉部腔體之間形成封閉的加壓系統。也就是這邊泵體內整體捲曲形彈性空心管內所有的氣泡開始壓縮。這時常閉開關尚未打開，電機動力將通過變速比較大的變速裝置和驅動輪、進退螺紋杆加到推拉活塞面上，產生很大的靜壓力，促使管內氧氣的溶解。當泵體內壓力達到一定量的時候，常閉開關被打開，這時高氧水就通過常閉開關流到出水管，到達循環水排放裝置，進行排放。當壓縮泵體壓縮到最小狀態時，彈性空心管內基本排完水和氣。爾後，推拉活塞面又開始另一個過程，開始擴張。由於泵體兩邊的結構和動作是完全對稱的，即泵體兩邊輪流出現的擴張和壓縮對負壓吸氣管來說總處於吸氣過程，對出水管來說也總有高氧水流到循環水排放裝置，進行排放。
本發明與現有技術相比具有如下幾個優點，第一增氧過程動力效率高，目前淡水養殖業中的增氧機都以擴大水氣接觸面積的辦法使空氣中的氧分子向水中溶解，但這種水氣接觸時間都只有幾分之一秒的時間。為了持續出現水氣接觸就得用很大的動力攪拌和衝擊水，產生連續的氣泡。本發明仿肺式水中溶氧機迴避了上述辦法，而應用水的表面張力實現彈性空心管內水氣相間良好持久存在的氣泡，這種水氣接觸的氣泡四周由水包圍著。另外在本發明中促使氧氣分子向水中溶解主要是依靠推拉活塞面壓縮空氣，強化氧氣分子與水分子碰撞機會，也就是本發明在水氣混合過程不另加動力(或少加動力)，所用的動力只用在有效地提高氧氣壓力，加快氧氣和負氧離子的溶解速度。所以只要用一般的防水小電機通過大的變速比就能做到(而負氧離子發生器工作時所花的電能就更少了)。第二本發明在溶氧過程幾乎沒有噪聲，這種情況特別適合於魚類所喜歡的安靜環境。第三本發明由於增氧效果好，擴大了現有增氧機的使用範圍，除適用於淡水養殖業外，也適用於海水養殖業，對於水質改良促進藻類和微生物生長同樣是很好的機器。也可作為仿海邊環境的自然環境機，使空氣中有適當的水分和豐富的負氧離子成份。第四本發明仿肺式水中溶氧機是過道逐步式溶氧過程，只要在進氣處裝有負氧離子發生器，對水中溶解負氧離子就是一部好機器。
本發明的圖(一)仿肺式水中溶氧機結構示意圖。
圖(二)滴水式喉部腔體結構示意圖。
圖(三)旋轉水膜板式喉部腔體結構示意圖。
本發明實施例一仿肺式水中溶氧機圖(一)所示包括吸氣裝置(Ⅰ)喉部腔體(Ⅱ)、雙缸泵體(Ⅲ)和循環水排放裝置(Ⅳ)四個部分。其中前三部分裝在一個箱體(11)內。在吸氣裝置(Ⅰ)中包括負壓吸氣管(10)和負氧離子發生器(9)。負壓吸氣管(10)的一頭緊接負氧離子發生器(9)電子云電極板間隙位置，另一頭接到喉部腔體(Ⅱ)的下腔體(2)的進氣活塞(8)進口處。喉部腔體(Ⅱ)的下腔體(2)包括喉部罩、水膜盤(13)、滴水管(12)和喉部罩上的常閉開關(6)、進氣活塞(8)以及下腔體(2)底部的溢水口(7)。進水活塞(5)一端接上腔體(1)，另一端接進水管(14)。出水管(20)一端接常閉開關(6)，另一端接循環水排放裝置(Ⅳ)。循環水排放裝置(Ⅳ)包括推水器(21)和雙喇叭殼體(22)。推水器(21)可用風葉式推水或用其它方式推水。其動力可通過傳動共用一個電機(4)。雙喇叭殼體可用金屬或塑料等做成兩頭相通的雙喇叭筒，推水器(21)放在中間。雙缸泵體(Ⅲ)主要包括推拉活塞面(17)的傳動機構和一組整體膨脹收縮的彈性空心管(16)。推拉活塞面(17)的傳動機構又包括進退螺紋杆(19)、驅動輪(18)、電機(4)、變速裝置(3)和換向開關(15)。彈性空心管(16)可用內徑不大於4mm彈性乳膠空心管做成。
本發明實施例二仿肺式中水溶氧機圖(一)所示包括吸氣裝置(Ⅰ)、喉部腔體(Ⅱa)、雙缸泵體(Ⅲ)和循環水排放裝置(Ⅳ)四個部分。其中前三部分裝在一個箱體(11)內。在吸氣裝置(Ⅰ)中包括負壓吸氣管(10)和負氧離子發生器(9)。負壓吸氣管(10)的一頭緊接負氧離子發生器(9)電子云電極板間隙位置，另一頭接到喉部腔體(Ⅱa)進氣活塞(8a)的進口處。喉部腔體(Ⅱa)包括喉部罩(2a)、水膜板(13a)、水膜板(28)、水膜槽29)、中心軸(31)、齒輪(34)、螺杆(32)和螺紋套架(33)以及喉部罩(2a)上的進水活塞(5a)、進氣活塞(8a)、常閉開關(6a)等組成。喉部腔體(Ⅱa)底部有水膜盤(13a)和溢水口(7a)。水膜板(28)和水膜槽(29)的二端分別固定在中心軸(31)和齒輪(34)內環上，中心軸(31)上下端分別固定在喉部罩(2a)和水膜盤(13a)正中的軸座(30)上，齒輪(34)與螺杆(32)通過螺紋套架(33)保持銜接，水膜盤(13a)四周邊緣與齒輪(34)內環保持接觸，水膜板(28)底部與水膜盤(13a)平面平行，並與水膜盤(13a)保持一定間隙，水膜槽(29)底部有出水孔。水膜板(28)和水膜槽(29)的旋轉由齒輪(34)帶動，齒輪(34)的轉動通過螺紋套架(33)由螺杆(32)和電機(4)帶動，水膜板(28)旋轉能使箱體外水經過進水管(14)、進水活塞(5a)和水膜槽(29)均勻地敷在水平放置平板式的水膜盤(13a)上。水膜盤(13a)用塑膠材料把內徑不大於4mm彈性乳膠空心管若干根鑄在一起形成的。出水管(20)一端接常閉開關(6a)，另一端接循環水排放裝置(Ⅳ)。循環水排放裝置(Ⅳ)包括推水器(21)和雙喇叭殼體(22)。雙缸泵體(Ⅱ)主要包括推拉活塞面(17)的傳動機構和一組整體膨脹收縮的彈性空心管(16)。推拉活塞面(17)的傳動機構又包括進退螺紋杆(19)、驅動輪(18)、電機(4)、變速裝置(3)和換向開關(15)。
權利要求
1.一種用於水產養殖業的溶氧機，由吸氣管(10)、進水管(14)、動力機構等裝配於箱體(11)中構成，其特徵是其它部件至少包括用於水氣混合的上、下腔體(1)和(2)，內徑不大於4mm的彈性空心管(16)以及用於壓縮彈性空心管(16)的雙缸泵體(Ⅲ)，上述各部件以下列方式構成水氣循環壓縮系統吸氣管(10)和出水管(20)的一端分別通過進氣活塞(8)和常閉開關(6)與下腔體(2)接通，而進水管(14)則以接在下腔體(2)的進水活塞(5)與上腔體(1)接通，上腔體(1)和下腔體(2)之間設置長度相同、數量不少於彈性空心管(16)根數的滴水管(12)，彈性空心管(16)被置於雙缸泵體(Ⅲ)中，其端部固定在設於下腔體(2)底面上的水膜盤(13)上，且沿垂直方向與滴水管(12)一一對應。
2.按照權利要求
1所述的溶氧機，其特徵是設一溢水口(7)。
3.一種用於水產養殖業的溶氧機，由吸氣管(10)、進水管(14)、出水管(20)、動力機構等裝配於箱體(11)中構成，其特徵是其它部件至少包括喉部罩(3a)和內徑不大於4mm的彈性空心管(16)組成的水氣混合系統和雙缸泵體(Ⅲ)，上述各部件以下列方式構成水氣循環壓縮系統吸氣管(10)、進水管(14)和出水管(20)的一端分別通過設置在喉部罩(2a)上的進氣活塞(8a)、進水活塞(5a)以及常閉開關(6a)與喉部罩(2a)相通，彈性空心管(16)被置於雙缸泵體(Ⅲ)中，其端部固定在設於喉部罩(2a)底部的水膜盤(13a)上，除水膜盤(13a)外，喉部罩(2a)的其它構件包括水膜板(28)、水膜槽(29)、中心軸(31)、齒輪(34)、螺杆(32)、螺紋套架(33)等，齒輪(34)與螺杆(32)通過螺紋套架(33)保持銜接，底面有數量不少於彈性空心管(16)根數的圓孔的水膜盤(13a)，其四周邊緣與齒輪(34)內環保持接觸，中心軸(31)固定在水膜盤(13a)正中的軸座(30)上，水膜板(28)位於水膜盤(13a)底面上並固定於中心軸(31)。
4.按照權利要求
3所述的溶氧機，其特徵在於設一溢水口(7a)。
專利摘要
仿肺式水中溶氧機如圖(一)所示，為水中溶解氧氣和負氧離子裝置。它應用水的表面張力和負壓吸氣過程完成水氣混合，使用彈性空心管(16)的彈性張力和雙缸泵體(III)中推拉活塞面(17)的推拉作用，實現氧氣和負氧離子加壓強制溶解水中。其結構是由吸氣裝置(I)、水氣混合喉部腔體(II)、雙缸泵體(III)以及循環水排放裝置(IV)等組成。本發明用於水產高密度養殖業，特別適用於家庭養魚和改造家庭環境。
文檔編號A01K61/00GK86103831SQ86103831
公開日1987年6月24日 申請日期1986年5月30日
發明者楊倫華 申請人:楊倫華導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan