本实用新型涉及水体溶解氧的技术领域，更具体地说，涉及一种用于液体的气体供应系统。
背景技术：
目前，植物工厂因具有生长期短；产量高且稳定；品质好；污染少；占地少的优点，在世界、在中国蓬勃发展。而植物工厂一般采用基质栽培与水培。在中国，植物工厂栽培一般种叶菜类多，种果实类少。原因之一，果实类植物根系需要较高的溶解氧(DO)浓度，叶菜类植物需要溶解氧(DO)浓度较低。但是，不论何种类植物，当溶解氧(DO)浓度不足时，植物生长缓慢，状态差，根系弱，易遭病毒病害细菌侵害，易腐烂、死亡。
克服溶解氧(DO)浓度不足的常用措施一般为采用增氧系统(动力+空气)，现有的增氧系统(动力+空气)，在15～28℃水温下，水体饱和溶解氧(DO)浓度值较高，在(动力+空气)的措施下，能增加水体中溶解氧(DO)浓度2～6mg/L，基本满足叶菜类需要。在较高水温下，水体饱和溶解氧(DO)浓度显著下降，水体溶解氧(DO)逸出，水体溶解氧(DO)浓度显著减少，植物根系因缺氧，变虚弱、易坏死，易受病毒细菌病害侵袭。另外，当用氧气作溶解氧(DO)补给气源时，有氧气制作系统；而在动力系统提供的动力停止时，植物生产区处于高位的水体极易向吸气腔发生累积性回流和倒灌，极易侵害氧气制作部件。
另外，植物工厂一般采用向植物根部输送营养液体来维持植物生长，但是所输送的营养液缺乏非抗生素类、非药物性用于杀毒灭菌的物质，无法对水体进行消毒净化，因此用该液体输送至植物根系，容易导致植物坏死，受病毒细菌病害侵袭。
在其他一些需要使用到溶解氧的水体的场合，例如养殖业、污水处理行业等，同样存在以上问题。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种能够解决水体溶氧浓度低，高温水体中氧气易逸出，溶解氧浓度下降和/或输送至植物根系液体中缺乏非抗生素类、非药物性用于杀毒灭菌的物质，导致植物易坏死、受病毒细菌病害侵袭等弊端的用于液体的气体供应系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于液体的气体供应系统，包括提供液体的动力装置、产生气体的装置、与所述制气装置和所述动力装置连接接入气体和液体形成含气体的液体输出的射流装置、以及设置在所述射流装置和所述制氧装置之间的排水装置；
所述排水装置包括在所述制气装置输出气体时关闭的关闭状态、以及在所述制气装置停止输出气体时的排水状态；
所述制气装置包括产生氧气的制氧装置、和/或产生臭氧的臭氧发生装置。
优选地，所述制气装置包括进气管；所述进气管一端与所述射流装置连接；
所述制氧装置包括与所述进气管另一端连接的制氧机；
所述臭氧发生装置包括与所述进气管另一端连接的臭氧发生器。
优选地，所述用于液体的气体供应系统还包括设置在所述进气管上，以在所述制气装置停止工作，动力装置继续工作时，接入空气的空气输入装置；
所述空气输入装置包括设置在所述分支进气管上的进气管、以及设置在所述分支进气管上的第一电磁阀。
优选地，所述射流装置包括射流器；所述射流器包括喷射腔、与所述喷射腔连接的扩压管以及设置在所述喷射腔和所述扩压管之间与所述进气管相连通的吸气腔；
所述喷射腔包括与所述动力装置连接接入液体的喷嘴；所述吸气腔包括与所述进气管相接接入气体的进气口；
所述喷嘴喷出液体的压能转换为动能，以在所述喷射腔至所述扩压管，形成真空区，处在所述真空区的所述进气口通过所述进气管抽入气体，并与所述液体混合和溶解形成高浓度溶解氧(DO)液体和/或臭氧消毒水溶液输出。
优选地，所述排水装置包括设置在所述进气管上防止液体回流至所述制气装置的至少一个止回阀、以及设置在进气管上与所述进气管连通的排水管道以及设置在所述排水管道上的第二电磁阀。
优选地，所述排水管道包括设置在所述进气管与第二电磁阀之间进行排水或者蓄水的第一管段以及设置在所述第二电磁阀远离所述进气管一端将所述第一管段的积水排出的第二管段。
优选地，所述至少一个止回阀包括设置在所述进气管上防止液体流向所述制氧机的第一止回阀以及设置在所述第一止回阀与所述射流装置之间防止液体流向所述第一止回阀的第二止回阀；
所述第二止回阀设置在所述吸气腔上且与所述进气口相连通；
所述排水管道设置在所述第一止回阀和所述第二止回阀之间。
优选地，所述动力装置包括与所述射流装置连接进液管、以及设置在所述进液管上的动力泵。
优选地，所述用于液体的气体供应系统还包括与所述制气装置、所述排水装置以及所述动力装置连接并控制所述制氧装置所述排水装置以及所述动力装置开启或关闭的智能管控系统。
优选地，所述用于液体的气体供应系统还包括与所述排水装置连接以收集所述排水装置排出的废水的储水装置。
实施本实用新型的用于液体的气体供应系统，具有以下有益效果：该用于液体的气体供应系统，通过动力装置提供液体、制气装置中的制氧装置制取氧气射流装置接入氧气和液体形成可达到饱和或超饱和浓度的含氧液体并输出，从而提高了液体的含氧浓度。及时给液体补充氧气，避免液体中的氧气因温度升高的影响而减少；该用于液体的气体供应系统也可以通过动力装置提供液体、制气装置中的臭氧发生器制取臭氧，射流装置接入臭氧和液体形成含有臭氧液体并输出，达到消毒、净化水体的效果，避免植物坏死、受病毒细菌病害侵袭。
该用于液体的气体供应系统通过在射流装置和该制氧装置之间设置排水装置，该排水装置能够在制气装置输出气体时关闭以及能够在制气装置停止输出气体或者喷嘴至扩压管的真空区消失时排水，从而避免了植物生长区水体回流倒灌、损害制气装置的缺陷。
所述用于液体的气体供应系统通过智能管控装置智能选择制气种类、控制不同制气系统的制气频率、时长和浓度；管控整个系统的持续运行或间歇运行状态；及识别和管控安全运行。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型用于液体的气体供应系统第一实施例的结构示意图；
图2是本实用新型用于液体的气体供应系统第二实施例的结构框图；
图3是本实用新型用于液体的气体供应系统的制氧装置的局部结构分解示意图；
图4是本实用新型用于液体的气体供应系统的第二实施例制气装置的内部风道结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
图1及图3示出了本实用新型用于液体的气体供应系统的第一个优选实施例。
该用于液体的气体供应系统是对液体增氧的系统，其可应用于植物工厂，能够给植物工厂中提供给植物的水体增加氧气和/或臭氧，形成高浓度溶解氧气和/或臭氧的水体，避免水体温度升高，氧气逸出导致水体中溶解氧的浓度降低；和/或对水体进行消毒和净化。当然，该用于液体的气体供应系统也可以用于其他需要高浓度溶解氧液体的场合，例如养殖业、污水处理业等。
另外，该用于液体的气体供应系统还能够避免水体回流倒灌，导致制气装置损坏的缺陷。
如图1所示，该用于液体的气体供应系统，包括提供液体的动力装置14、产生气体的制气装置11、与该制气装置11和该动力装置14连接接入气体和液体形成含气体的液体输出的射流装置12、以及设置在该射流装置12和该气装置11之间的排水装置13。该制气装置11包括产生氧气的制氧装置、和/或产生臭氧的臭氧发生装置；该制氧装置能够制取氧气，为提供给植物的水体增加氧气，提高水体溶解氧的浓度；该臭氧装置能够产生臭氧对液体进行消毒净化。该射流装置12能够接入气体和液体，并将气体溶解于液体中，形成高浓度含气体的水体并输出。该排水装置13能够在制气装置11输出气体时关闭，使得气体能够输送至射流装置12；以及能够在制氧装置11停止输出气体时可以排出倒灌的水体，避免水体回流倒灌，产生水锤现象。该动力装置14能够为该射流装置14输送液体。
如图1及图3所示，该制气装置11包括进气管111；该进气管111一端与该射流装置12连接。优选地，在本实施例中，该制气装置11为制氧装置。该制氧装置可通过分离空气制氧气，与可以采用化学方法制氧。该制氧装置包括与进气管111另一端连接制氧机。该制氧机可用于产生氧气，通过进气管 111将制氧机产生的氧气输送至射流装置12。
该制氧机可以为化学制氧机，也可以为分子筛制氧机。在本实施例中，优选地，该制氧机为分子筛制氧机。该分子筛制氧机无需添加任何化学制剂，以空气为原料从该空气中分离出氧气，原料易得，较为环保。且该分子筛制氧机采用开放独立式设计，其可进行拆卸和安装，以便于该分子筛制氧机的维护。
该进气管111与该射流装置12连接，将该制氧机产生的氧气输送给到射流装置。该进气管111可以为塑胶、树脂以及金属材质制成的管道，该进气管 111的直径与该射流装置12进气口的口径相适配，以便于紧密安装，避免漏气。
可以理解地，在其他一些实施例中，该制气装置11也可以为臭氧发生装置，或者制氧装置以及臭氧发生装置。该臭氧发生装置可用于产生臭氧，以对输送至植物根部的营养液进行杀毒灭菌，以及还原破坏有机化合物，降解其毒性，便于生产无无公害产品。该臭氧发生装置包括与该进气管111另一端连接的臭氧发生器。当该制气装置为臭氧发生装置时，臭氧水溶液浓度被控制在一定安全范围内，在常温摄氏度20度下，臭氧分子20分钟内分解成氧分子，不造成二次污染。当该制气装置为制氧装置以及臭氧发生装置并存时，该制氧装置以及臭氧发生装置不同时进行制气和输气运行。
该射流装置12可将气体和液体进行混合，在本实施例中，该射流装置12 可将氧气和水体进行混合，形成高浓度含氧水体。优选地，该射流装置12包括射流器。该射流器可优选采用抗氧化塑料或者非金属材质制成，防止氧化腐蚀。该射流器包括喷射腔121、与喷射腔121连接的扩压管122以及设置在该喷射腔121和该扩压管122之间与该进气管111相连通的吸气腔123。
该喷射腔121可呈锥状，从而使得该喷射腔121能够将动力装置14提供的水体喷射出去。该喷射腔121包括与该动力装置14连接以接入液体的喷嘴，该喷嘴位于该喷射腔121的锥形部，以便产生较大的压力，利于水体高速喷出，从而在射流器中产生负压，以便于抽吸氧气、臭氧或空气。
在本实施例中，该扩压管122呈喇叭状，该扩压管122的细端朝向所述喷射腔121设置，在扩压管122中，该水体和氧气能够进行混合及能量交换，并使速度能还原成压力能，最后以高于大气压力排出。
该吸气腔123设置在该喷嘴以及扩压管122的细端之间，其包括与该进气管111相连接接入气体的进气口，在本实施例中，该进气口可接入氧气，该进气口与该进气管导通，以便接入氧气，在本实施例中，该进气口垂直该喷嘴设置，该喷嘴喷出液体的压能转换为动能，以在所述喷射腔121至扩压管122，形成真空区，处在所述真空区的该进气口通过进气管111抽入气体，并于该液体混合和溶解形成高浓度溶解氧(DO)液体和/或含臭氧水溶液输出。在本实施例中，处在所述真空区的该进气口通过进气管111抽入氧气，并于该液体混合和溶解形成高浓度溶解氧(DO)液体。
该排水装置13能够在动力装置14停止动力时，迅速排出从射流器进气口回流倒灌至进气管的水压力，防止水体发生积累性回流倒灌，从而保护制气装置11中的重要部件，以延长制气装置11的使用寿命。该排水装置13包括在制气装置11输出气体时关闭的关闭状态、以及在制气装置11停止输出气体时的排水状态。则该排水装置13能够在进气管111输出氧气时关闭，避免氧气从该排水装置13中排出，能够在停止输出氧气时排水，避免水体回流倒灌。
该排水装置13包括设置在该进气管111上防止液体回流至制气装置11的至少一个止回阀133、以及设置在该进气管111上与该进气管111连通的排水管道131以及设置在该排水管道131上的第二电磁阀132。该至少一个止回阀 133能够防止水体流向该制气装置11，该排水管道131能够蓄积并排出从射流器回流或倒灌的水体，该第二电磁阀132能够封闭或打开该排水管道131。
该排水管道131可以为塑料、塑胶或者金属等材质制成，其长度可根据实际需要进行选择。该排水管道131包括设置在该进气管111与第二电磁阀132 之间进行排水或者蓄水的第一管段以及设置在该第二电磁阀132远离该进气管111一端将该第一管段的积水排出的第二管段。通过关闭第二电磁阀132，该第一管段可形成蓄水管道，其能够在停止制氧装置与动力装置之间的滞后时间中，蓄积从激流器回流的水体。通过打开第二电磁阀132，该第一管段中的水体能够从该第二管段排出。
该至少一个止回阀可以包括一个止回阀、两个止回阀或者多个止回阀，该止回阀为单向阀。在本实施例中，该至少一个止回阀包括设置在该进气管111 上防止液体流向该制气装置11的第一止回阀1331以及设置在该第一止回阀 1331与该射流装置12之间防止液体流向该第一止回阀1331的第二止回阀 1332。该第一止回阀1331和该第二止回阀1332均为耐压止回阀。该第一止回阀1331和该第二止回阀1332相互配合以阻挡水体向制氧机流入。
具体地，该第一止回阀设置在该第一管段1311与该进气管111连接处的上方，以防止水体向该制气装置11回流。该排水管道131设置在该第一止回阀1331和该第二止回阀1332之间。该第二止回阀1332设置在该吸气腔123 上且与该进气口相连通。该第二止回阀1332能够阻挡水体向该进气管流入。在本实施例中，通过该第一止回阀1331和该第二止回阀1332双重止回，并且通过排水管道及时排出从该射流器向制氧机回流的水体，能够有效地防止水体流至制气装置11，从而保护制气装置11。可以理解的，止回阀的数量、位置可以根据实际需要进行设置。
该动力装置14包括与该射流装置12连接的进液管141、以及设置在该进液管141上的动力泵。该进液管141与该射流器的喷射腔121连接。具体地，该进液管141与该喷射腔121远离喷嘴的一端连接，该进液管141的直径与该喷射腔121远离喷嘴一端的直径相适配，使其能够紧密连接，避免漏液。该动力泵能够将水体抽至该进液管，为该射流器提供液体。
在本实施例中，该用于液体的气体供应系统还包括与该制气装置11、排水装置13以及动力装置14连接并控制该制气装置11、该排水装置13以及动力装置14开启或关闭的智能管控系统。该智能管控系统能够停止或开启制气装置11、动力装置14，在制气装置11滞后停止后继续运行的过程中，打开排水装置的第二电磁阀132，排出滞留在排水装置13的排水管道131内的水体。
智能管控系统能够智能选择制气种类、控制不同制气系统的制气频率、时长和浓度；管控整个系统的持续运行或间歇运行状态；及识别和管控安全运行。
在本实施例中，该用于液体的气体供应系统还包括设置在该进气管111 上，以在该制气装置11停止，动力装置14继续工作时，接入空气的空气输入装置15；该空气输入装置15能够在制气装置单独停止工作时，继续给流经射流器的液体低补给氧，以维持植物生长，并防止射流器中的液体回流倒灌。
该空气输入装置包括设置在进气管111上的分支进气管151、以及设置在该分支进气管151上的第一电磁阀152。该分支进气管151可设置在该第一止回阀1331的上方，也可以设置在该第一止回阀1331和该第二止回阀1332之间。在本实施例中，优选地，该分支进气管151设置在该该第一止回阀1331 和该第二止回阀1332之间。当该制氧机停止工作，该动力装置14继续工作时，将该第一电磁阀152打开，空气可通过该分支进气管151被抽入射流装置12，保持水流运动，以及维持植物对营养的需要，并在液体中溶解氧处于低补给状态下，防止射流装置12中的液体倒流回灌，从而提高制氧系统部件运行寿命，减少运行维护工作。
在本实施例中，该用于液体的气体供应系统还可以包括与该排水装置13 连接以收集该排水装置13排出的废水的储水装置，从而实现废水的回收利用，避免水资源浪费。
图2至图4示出了本实施新型用于液体的气体供应系统的第二个优选实施例。该制气装置11可以为制氧装置以及臭氧发生装置。制氧装置以及臭氧发生装置并存时，不同时进行制气和输气运行。该制氧装置采用分子筛制氧机，该分子筛制氧机可进行拆卸安装，该臭氧发生装置设有强通风道，以便于该臭氧发生装置进行散热降温。
以对植物工厂营养液体增氧为例，具体说明下该用于液体的气体供应系统的工作过程：
当用于液体的气体供应系统给水体增氧时，智能管控系统发送启动制取氧气的指令给到制氧机、发送启动输入液体的指令给到动力泵以及发送停止排水指令给到排水装置中，此时，动力泵、制氧机、以及射流器处于工作状态，排水装置处于关闭状态；动力泵将水体抽至射流器，制氧机制取并输出氧气，第一止回阀和第二止回阀开启，第二电磁阀关闭；氧气通过通过进气管从射流器的吸气腔进入，于射流器的扩压管内与水体混合形成高浓度溶解氧的营养液水体并输送至植物根系中。
当增氧系统停止给水体增氧时，智能管控系统发送停止提供液体指令给到动力泵、发送停止制取氧气指令给到制氧机以及发送排水指令给到排水装置，此时，动力泵、制氧机、以及射流器处于停止状态，排水装置处于排水状态；则第一止回阀和第二止回阀关闭，电池阀开启，从射流器回流的水体从排水管道排出。
或者，当增氧系统停止给水体增氧时，智能管控系统发送停止制取氧气指令给到制氧机以及发送打开第一电磁阀指令给到第一电磁阀，此时，进气管上的电磁阀打开，动力泵、射流器处于继续工作状态，排水装置处于关闭状态，则第一止回阀和第二止回阀开启，第二电磁阀关闭，动力泵继续工作，空气可通过该进气管被抽入射流器，于射流器的扩压管内与水体混合形成溶解氧的水体并输送至植物根系中，保持水流运动，维持植物对营养的需要，并在液体中溶解氧处于低补给状态下，防止射流器中的液体倒流回灌，从而提高制氧系统部件运行寿命，减少运行维护工作。
可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。