CN102823537A - 曝气设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种曝气设备，其包含浮体、移动装置与增氧装置。增氧装置设置于浮体。在使用时，浮体浮于水面上。移动装置带动浮体于水面上移动。增氧装置于水面下提供气泡。

Description

曝气设备

技术领域

本发明是有关于一种曝气设备。

背景技术

水产养殖池或渔塭通常会通过曝气装置，来维持水池中的溶氧(DO)浓度，以维护水产养殖物、水中生物、及微生物的呼吸作用。曝气装置是稳定水质、保持鱼池生态平衡的必要装置。微生物(分解者)须从水中吸收溶氧，以消化多余的有机物质，并进行硝化作用，而将毒性很强的氨氮转换成弱毒性的亚硝酸氮(NO₂)或硝酸氮(NO₃)。以水车为例，水车可通过马达带动叶轮而将水泼向空中，借此增加水与空气的接触时间及表面积，以达到曝气、增加溶氧的目的。

已知目前的环保工业与化工业的污废水处理厂的好气处理池，亦需借微生物消化水中的有机物。业者大都利用鼓风机及输气管，将空气输送至池底的散气盘的通气孔，再以小气泡形式，于池底释放，以增加水中溶氧，并借泡沫移除法移除多余有机物。然而，若水体范围越大则需装设越多管路与设备运作，才可有效维持池水溶氧浓度。如此不仅须大量的管路设备成本，也会增加电力资源的耗费。

现今养殖池装设的传统水车，其曝气效果仅局限于水车附近的水域，对于水域较大的养殖池，至少须设多个传统水车固定于各区域处运作，以增加池水溶氧效果。如此，不但须耗费相当的电力资源，且设立多个传统水车亦为成本的增加。因此，需发展一节省成本、耗电少、曝气效率高、可大量增加底层池水溶氧的方法，以兼顾渔民的经济及环境保护的目的。

发明内容

本发明的一目的是提供一种曝气设备。

根据本发明一实施方式，一种曝气设备包含浮体、移动装置与增氧装置。增氧装置设置于浮体。在使用时，浮体浮于水面上。移动装置带动浮体于水面上移动。增氧装置于水面下提供气泡。

在本发明上述实施方式中，由于移动装置会带动浮体与增氧装置移动，因此能够在不新增管路及增氧装置的情况下，有效扩大曝气的范围。

附图说明

图1绘示根据本发明第一实施方式的曝气设备的侧视图；

图2绘示图1的曝气设备的俯视图；

图3绘示根据本发明第二实施方式的曝气设备的俯视图；

图4绘示根据本发明第三实施方式的曝气设备的俯视图；

图5绘示根据本发明第四实施方式的曝气设备的侧视图；

图6绘示根据本发明第五实施方式的曝气设备的侧视图。

【主要组件符号说明】

100：曝气设备                        110：移动装置

111：第三汲水装置                    112：喷射口

113：阀门                            114：汲水装置

116：第一过滤器                      121：第四汲水装置

122：第二喷射口                      124：第二汲水装置

126：第二过滤器                      130：浮体

132：导引体                          140：增氧装置

142：鼓风机                          144：输气管

145：输气管                          146：分流岐管

147：分流岐管                        148：散气盘

149：散气盘                          150：控制器

151：马达                            152：转轮

154：转轮                            156：传动装置

157：传动轴                          158：叶片

162：扰流装置                        164：扰流装置

166：倾斜板                          170：第一叶片

172：第二叶片                        180：第一流体腔

182：第二流体腔                      190：第一入水口

192：第二入水口                   194：第一喷射口

196：第二喷射口                   200：移动装置

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与组件在附图中将以简单示意的方式绘示之。

图1绘示根据本发明第一实施方式的曝气设备的侧视图。图2绘示图1的曝气设备的俯视图。曝气设备100包括移动装置110、增氧装置140及浮体130。移动装置110及增氧装置140设置于浮体130。浮体130能浮于一水面之上。

增氧装置140具有一鼓风机142，此鼓风机142设置于浮体130上用以抽取空气并加压排气。鼓风机142的出风口连通输气管144延伸至分流岐管146，再连通至多个散气盘148，并在距离池底10～40cm的下水层喷出无数个微小气泡，以提高下水层的溶氧量。输气管144、分流岐管146、与散气盘148皆可为多个。另外，不论移动装置110是否作动，增氧装置140皆能独立运作，且于池底喷出无数个微小气泡，以提高下水层的溶氧量。

移动装置110具有第一汲水装置114、第一喷射口112、第二汲水装置124与第二喷射口122。第一汲水装置114的出水口连通于浮体130上的第一喷射口112，第一汲水装置114的入水口设有第一过滤器116，用以防止吸入异物造成第一汲水装置114损坏与第一喷射口112阻塞。第一喷射口112是朝外往上斜15°～50°，且可为数道成放射状分布。第二汲水装置124的出水口连通于浮体130上的第二喷射口122，第二汲水装置124的入水口设有第二过滤器126，用以防止吸入异物造成第二汲水装置124损坏与第二喷射口122阻塞。第二喷射口122是朝外往上斜15°～50°，且可为数道成放射状分布。第一汲水装置114与第二汲水装置124可为抽水帮浦或喷流式曝气机。应了解到，设置于汲水装置入水口的过滤器在以下叙述中将不在重复赘述，合先叙明。

第一喷射口112、第二喷射口122是分别设置在曝气设备100的两端，并朝外向相反方向喷射。例如，第一汲水装置114开启而第二汲水装置124关闭，第一汲水装置114抽水并自第一喷射口112喷出以进行曝气的同时，产生一反作用力，推动曝气设备100在池中朝第一方向移动。同理，当第二汲水装置124开启而第一汲水装置114关闭，第二汲水装置124抽水并自第二喷射口122喷出进行曝气的同时，可以产生一反作用力，推动曝气设备100在池中朝第二方向移动。

上述的曝气设备100可轮流启动第一汲水装置114与第二汲水装置124抽水，再通过第一喷射口112、第二喷射口122喷出的反作用力，造成曝气设备100轮流朝第一方向与第二方向往复来回运动。也就是说，当第一汲水装置114与第二汲水装置124可产生相同的反作用力时，可采用轮流一开一关的方式来达成往复移动的目的。

再者，移动装置110的第一汲水装置114与第二汲水装置124，还可借不同的反作用力来改变曝气设备100的运动方向。譬如，第一汲水装置114与第二汲水装置124可分别采用不同马力，或是改变第一喷射口112与第二喷射口122的喷射口径或仰角。例如，马力较小的第一汲水装置114所对应的第一喷射口112喷出的水量较小，产生的反作用力亦较小。马力较大的第二汲水装置124所对应的第二喷射口122喷出的水量较大，产生的后座力反作用力亦较大。将马力较小的第一汲水装置114设定为一直开启，而马力较大的第二汲水装置124则可由一控制器150来控制开启与关闭。当控制器150开启马力较大的第二汲水装置124而使曝气设备100朝第一方向位移一段距离后，控制器150可关闭具马力较大的第二汲水装置124，即可使该整个曝气设备100往第一方向的相反方向(第二方向)移动，以达到同时曝气与往复来回移动的目的。

另外，曝气设备100的第一汲水装置114与第二汲水装置124若马力相同时，仍可分别通过不同出水量的第一喷射口112与第二喷射口122达到同时曝气与作往复活动位移的目的。例如，第一喷射口112的口径小于第二喷射口122口径。若第一汲水装置114的第一喷射口112，喷射水柱产生的反作用力小于第二汲水装置124的第二喷射口122的反作用力。控制器150使反作用力较小的第一汲水装置114连续运转，并控制第二汲水装置124运转与关闭。当第一汲水装置114与第二汲水装置124同时运转时，反作用力较大的第二汲水装置124，可推动曝气设备100往第一方向移动。当第二汲水装置124停止，仅第一汲水装置114运转时，第一汲水装置114的反作用力，可推动曝气设备100往第二方向移动。控制器150轮流启动与关闭第二汲水装置124，即可达到同时曝气与作往复移动的目的。

又例如，当第一汲水装置114和第二汲水装置124的马力相同时，仰角较小的喷射口所产生的水平反作用力较大，如第二喷射口122。而仰角较大的喷射口水平反作用力较小，如第一喷射口112。所以控制器150仅需控制具有较小仰角、水平反作用力较大第二汲水装置124的开启与关闭。而仰角较大的第一汲水装置114及第一喷射口112可以一直保持开启。当控制器150开启仰角较小的第二喷射口122与第二汲水装置124，可使曝气设备100朝第一方向移动一段距离后，控制器150再关闭仰角较小的第二汲水装置124，即可使该整个曝气设备100往第一方向的相反方向移动，亦能达到同时曝气与作往复活动位移的目的。

通过上述的说明可知，本发明的曝气设备，其移动装置产生的后座力的推力合力的大小与方向，取决于汲水装置马力，喷射口大小以及喷射口倾斜角度。

另外，曝气设备100还可具有人力发电装置(未绘示于图)。人力发电装置可能是利用手摇或脚踏的方式产生电力，并电性连接控制器150。控制器150可分别电性连接第一汲水装置114、第二汲水装置124、第一喷射口112与第二喷射口122。具体而言，人力发电装置产生的电力传送至第一汲水装置114与第二汲水装置124，而控制器150是利用人力发电装置产生的电力控制第一喷射口112与第二喷射口122的喷水方向。第一汲水装置114与第二汲水装置124抽水分别自第一喷射口112与第二喷射口122喷出时会分别产生反作用力，使曝气设备100往反作用力的合力方向移动。

此外，在上述各实施例中，使用者可将绳索分别连接于曝气设备100移动方向的左右两侧，则可局限与导正曝气设备100的移动方向，不会受外力(例如：风与水流)影响导致偏移过大，确保往复活动的目的。

除了上述的移动装置可单独或结合增氧装置运用外，汲水装置设置于浮体上的位置与数目，亦能有助于曝气设备朝不同方向作自移式的活动。而增氧装置其输气管、分流岐管与散气盘的几何形状、数量与排列方式也可依实际需求而变动。应了解到，在以下叙述中，已经在上述实施方式中叙述过的内容将不再重复赘述，仅就移动装置相关的技术内容加以补充，合先叙明。

图3绘示根据本发明第二实施方式的曝气设备的俯视图。曝气设备100包括移动装置110、增氧装置140及浮体130。移动装置110包括第一汲水装置114、第二汲水装置124、第三汲水装置111与第四汲水装置121，分设于浮体130的四边作环状排列。独立控制器150可分别控制第一汲水装置114、第二汲水装置124、第三汲水装置111与第四汲水装置121的运转与关闭。于此实施方式中，被开启的汲水装置，可抽水经其喷射口喷射水柱，进行曝气并产生反作用力，推动整个曝气设备100，朝反作用力合力的相反方向作自移式活动。同理，开启其中三组移动装置、关闭其中一组，或开启相邻的两组而关闭另外两组，均能使曝气设备100在池中，朝一反作用力合力的反方向作自移式活动。

本实施例的控制器150可开启曝气设备100中的一组、两组或三组汲水装置，并关闭其余的汲水装置，不仅能使曝气设备100能在池内作多方向的移动，并因于下水层有交错排列的分流岐管146、147，使置于分流岐管146、147上更多的散气盘148、149可产生数目更多的气泡，而能更有效增加曝气与增氧的范围。

此外，使用者仍可将绳索连接于曝气设备100来局限与导正曝气设备100的移动方向，不会受外力(例如：风与水流)影响导致偏移过大，确保往复活动的目的。

图4绘示根据本发明第三实施方式的曝气设备的俯视图。于此实施方式中，曝气设备100具有移动装置110、增氧装置140及浮体130。移动装置110包括单一汲水装置114与多个喷射口112。其中，此汲水装置114可以为抽水马达。具体而言，移动装置110在移动方向的前后两侧分别设置不同数目但口径相同的喷射口112，在其它实施方式中，设计者可设置数目相同但口径不同的喷射口。在本实施例中，在移动装置110移动方向的前侧设置单一喷射口112，后侧设置两个喷射口112，并在后侧的两个喷射口112设置阀门113(例如：电动阀或电磁阀)。其中，阀门113可通过控制器150或其它外部设备来电动开启与关闭。

另外，曝气设备100在移动方向的左右两侧分别设置对称的三个喷射口112。在使用时，曝气设备100在移动方向前、后两侧的三个喷射口112会分别喷出相同的水量，使得曝气设备100往反作用力较小的前侧移动(单一喷射口112的一侧)。当控制器150将阀门113关闭后，原本反作用力较大的后侧两个喷射口112即呈封闭状态，改变移动方向前后两侧的反作用力的大小及方向，使曝气设备100朝后侧移动(两个喷射口112的一侧)。然而，曝气设备100移动方向的左右两侧因设置相同数目且对称的喷射口112，因此左右两侧的反作用力会相互抵消，不会影响移动方向。

曝气设备100重复上述操作方式可产生来回移动的功能。此外，控制器150还可控制曝气设备100上的汲水装置114的开启或关闭，使曝气设备100移动或静止。

另一方面，为了使上述曝气设备100达到同时曝气与往复活动位移的目的，使用者可将外部导引体132分别连接于曝气设备100移动方向的左右两侧。其中，导引体132可为绳索或游泳池中作分隔线的浮环。曝气设备100通过汲水装置114产生的反作用力移动，导引体132则可局限与导正曝气设备100移动方向，不会受外力(例如：风与水流)影响导致偏移过大，确保往复活动的方向。

图5绘示根据本发明第四实施方式的曝气设备的侧视图。此曝气设备100的移动装置200包含马达151、传动装置156(例如链条或正时皮带)以及一叶片158。马达151设置于浮体130上。叶片158位于水面下。传动装置156连接马达151的输出轴与叶片158。此传动装置156分别连接此马达151输出轴上的转轮152与此叶片158轴上的转轮154。通过马达151输出轴的旋转，经由此传动装置156带动叶片158转动，而使浮体130移动。

控制器150电性连接马达151，用以控制马达151的正转、反转与停止。叶片158的旋转方向亦能由控制器150控制，通过马达151使传动装置156带动叶片158顺时针或逆时针转动，操作曝气设备100往复来回移动或者停止。

再者，可于此曝气设备100上加装两组扰流装置162、164，扰流装置162、164至少部分位于水面下。此扰流装置162、164由多个倾斜板166组成，上下相互连接成一由水平渐变至垂直的结构，并设置于浮体130下方，用以随浮体130移动而能扰动上水层水流，使下水层散气盘148产生的气泡往上水层浮时，更能因扰动而增加水中含氧量。

另外，以上述所提及的由马达为动力的曝气设备，仍可装置汲水装置与喷射口于浮体，再结合增氧装置与扰流装置，即可使浮体因马达而有自主动力，因有汲水装置而能曝气，又因有增氧装置于池底下水层产生气泡，以及扰流装置倾斜板的扰动水流，因此上述所提及的组件皆可依需求而变动。

图6绘示根据本发明第五实施方式的曝气设备的侧视图。移动装置200包含马达151、传动轴157、第一叶片170、第二叶片172、第一流体腔180与第二流体腔182。马达151设置于浮体130下方。第一叶片170与第二叶片172位于水面下。传动轴157连接马达151的输出轴、第一叶片170与第二叶片172。控制器150电性连接马达151，用以控制马达151的正转、反转与停止。第一叶片170与第二叶片172的旋转方向亦能由控制器150控制，通过马达151使传动轴157带动第一叶片170与第二叶片172顺时针或逆时针转动。第一流体腔180与第二流体腔182分别包覆第一叶片170与第二叶片172。

在本实施例中，第一叶片170与第二叶片172设置在传动轴157的两端且为反向设置。第一流体腔180与第二流体腔182的形状为ㄈ字型，第一流体腔180具有第一入水口190与第一喷射口194，以及第二流体腔182具有第二入水口192与第二喷射口196。其中，第一入水口190、第一喷射口194与第二入水口192、第二喷射口196分别为相反方向的对称设置。当传动轴157顺时针转动时，第一叶片170可视为正转，水流可由第一流体腔180的第一入水口190进入，再由第一流体腔180的第一喷射口194喷出水流。第二叶片172可视为反转，所以第二流体腔182仅有微量的水流通过。因此，第一流体腔180的出水量远大于第二流体腔182的出水量，曝气设备100可由第一叶片170产生的反作用力，往第二流体腔182的方向移动。相对地，当传动轴157逆时针转动时，曝气设备100可由第二叶片172产生的反作用力往第一流体腔180的方向移动。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何在此技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种曝气设备，其特征在于，包含：

一浮体，用以浮于水面上；

一移动装置，用以带动该浮体于水面上移动；以及

一增氧装置，设置于该浮体，用以于水面下提供气泡。

2.根据权利要求1所述的曝气设备，其特征在于，该增氧装置包含：

一鼓风机，设置于该浮体上；

一散气盘，设置于该浮体下方；以及

一输气管，连通该鼓风机的一出气口与该散气盘。

3.根据权利要求2所述的曝气设备，其特征在于，该输气管的长度为由该鼓风机的该出气口延伸至距离池底10～40cm。

4.根据权利要求1所述的曝气设备，其特征在于，该移动装置包含：

至少一喷射口，位于该浮体上；

至少一汲水装置，用以在汲水后透过该喷射口喷出，以产生一后座力，使得该浮体移动；以及

至少一过滤器，设置于该汲水装置的一入水口。

5.根据权利要求4所述的曝气设备，其特征在于，还包含：

至少一阀门，设置于该喷射口，用以控制该喷射口的开启与关闭。

6.根据权利要求1所述的曝气设备，其特征在于，该移动装置包含：

一对喷射口，位于该浮体上；

一对汲水装置，用以在汲水后透过该些喷射口喷出，以产生一后座力，使得该浮体移动；以及

一对过滤器，每一该些过滤器分别设置于每一该些汲水装置的一入水口。

7.根据权利要求6所述的曝气设备，其特征在于，还包含：

一控制器，电性连接该些汲水装置，用以控制该些汲水装置的开启与关闭。

8.根据权利要求1所述的曝气设备，其特征在于，该移动装置还包含：

一叶片，位于水面下；

一马达，设置于该浮体上；以及

一传动装置，连接该马达的输出轴与该叶片。

9.根据权利要求8所述的曝气设备，其特征在于，该传动装置为一链条或一正时皮带。

10.根据权利要求8所述的曝气设备，其特征在于，包含：

一控制器，电性连接该马达，用以控制该马达的正转、反转与停止。

Images