一种水下气雾产生系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种水下气雾产生系统，其特征在于，该系统包括气源站、控制装置、气雾管网、管道，其中：气雾管网由多个气雾分散器构成，气雾分散器为中空圆柱管，包括左底座、右底座、圆柱管体、腔体、进气管以及外包膜，外包膜沿着圆柱管体的外径，紧紧覆盖在圆柱管体外层，外包膜从最外层到最内层依次为鱼线网层、无纺布层、微纳米膜层和基层，气雾分散器的管体的顶部沿着轴线方向平行设置一条或两条凹槽，凹槽中心设置与腔体相贯通的出气孔，从进气管进入腔体的气体，通过出气孔在凹槽中均匀扩散并透过外包膜产生微纳米气雾。通过分体式制氧机（压力1.5—7Kg/cm2）或者空压机，提供给多个气雾分散器，每一个气雾分散器在0.01-0.05MPa压力即可产生微纳米级的气雾。
【专利说明】一种水下气雾产生系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水产养殖中增氧系统，尤其涉及一种纳米级气雾产生系统。
【背景技术】
[0002]水生动物生活在水体环境中，依靠食物和溶解氧赖以生存。如果水体环境中没有足够的溶解氧，水产物种容易患病，甚至死亡。特别是在鱼、虾、鳖、蟹高密度养殖，水中溶解氧的多少决定着水体容纳生物的密度，即使水质良好，由于喂养饲料和动物排泄物带来的大量营养和有机物质，水塘也会出现低溶氧，所以，增氧显得尤为重要，使用增氧机可以有效补充水塘中的溶解氧。
[0003]一般用水车式增氧机的池塘，上层水体很少缺氧，但却难以提供池底充足氧气。池底增氧技术正是利用了池塘底部铺设的管道，把含氧空气直接输到池塘底部，从池底往上向水体散气补充氧气，使底部水体一样保持高的溶解氧，防止底层缺氧引起的水体亚缺氧。
[0004]普遍使用的增氧模式是底部增氧系统通过罗茨鼓风机，经(气石，曝气板，纳米管等统称空气分散器)分散器将空气输入池塘水体中，气泡破裂，将氧气弥散入水中，达到增氧的效果。增氧效果的好坏取决于终端分散器的好坏，出的气泡越微细增氧效果越好反之越差。充气作用，使水体上下垂直运动，水体表层光合作用产生的丰富的溶解氧输入到池塘的底层，迅速提高底层水体的溶解氧水平。溶解氧水平的提高，有利于池塘的氧化反应，力口快池底有机物的分解，有效降低硫化物、亚硝酸盐、氨氮等有毒有害物质的浓度，达到防病和立体利用养殖水体的效果，促进营底层生活的对鱼，虾、梭子蟹、河蟹以及贝类、甲鱼等养殖动物的生长效果。但是，通过罗茨风机经充气管将空气输入池塘水中，需要24小时运转罗茨风机(耗电)，输出的风为热风，输入水中耗氧，增氧效果不明显，输入水中的空气没有经过过滤，容易将有害细菌带入水中，增加鱼病的危险(须打鱼药)，即耗电且有风险。
[0005]随着纳米技术的发展，纳米管增氧技术已经日渐成熟，采用“PVC”塑料管为通气总管，通过变径连接到高分子微孔纳米气雾分散器上，利用池塘底部铺设的管道，在水面的底部产生一条“V”型雾化型气泡流，把含氧空气直接输到池塘底部，从池底往上向水体补充氧气，使底部水体一样保持高的溶解氧。而且，被污染的水得到净化，水产物种的免疫力也大大提高，繁殖速度也有显著的效果，而且养殖成本比常规养殖增产10%至15%，成本减少5%至10%。但是因纳米气雾分散器的气孔较大，实际产出的气达不到微纳米气雾状，也不是最理想的增氧工具。
[0006]另外,现有的增氧模式用氧气塔(或液氧罐)将液态纯氧通过分散器输入养殖水池中，达到增氧目的。但成本高，运输很不方便，损耗大。而且，目前市面最好的分散器为陶瓷板分散器，需要在0.15-0.2MPa下才能正常出气，具体使用时氧气损耗很大，压力要求高，成本很高，养殖成本增大。所以这种模式用在工厂化养殖比较多。
[0007]现有技术中，纳米微小气泡用多层构造物包括通过物理延伸法制造的微小多孔性膜，微小多孔性膜气孔率为10%-80%，平均气孔大小为0.01-2um。该微小多孔性膜能够将一定压力的空气制造成50-500nm的微小空气泡沫。然而，在面积较大的水域，需要气体的压力很大,才能满足需求,这样就加大了对氧气机的要求。
实用新型内容
[0008]为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种水下气雾产生系统，可以用低压节能型制氧机和空压机情况下，为水下提供微纳米级的气雾，使得水中具有更高浓度的溶解氧。
[0009]具体地说，本实用新型公开一种水下气雾产生系统，该系统包括气源站、控制装置、气雾管网、管道，其中:气雾管网由多个气雾分散器构成，气雾分散器为中空圆柱管，包括左底座、右底座、圆柱管体、腔体、进气管以及外包膜，外包膜沿着圆柱管体的外径，紧紧覆盖在圆柱管体外层，外包膜从最外层到最内层依次为鱼线网层、无纺布层、微纳米膜层和基层，气雾分散器的管体的顶部沿着轴线方向平行设置一条或两条凹槽，凹槽中心设置与腔体相贯通的出气孔，从进气管进入腔体的气体，通过出气孔在凹槽中均匀扩散并透过外包膜产生微纳米气雾。
[0010]该气雾分散器的管体的下半部扣合一半圆弧状的圆弧套，用于阻止气体从气雾分散器的下半部泄露。
[0011]该气雾分散器产生微纳米气雾的最小大气压数值为0.01-0.05Mpa。
[0012]该微纳米膜层为干式延伸的微纳米膜，该微纳米膜层的气孔率为5-50%，厚度为6-40微米，平均气孔大小为0.003-1纳米。
[0013]该圆柱管体的两端与左底座、右底座螺纹连接，左底座为密封套，右底座中央设置有进气口，连接与管道相连通的进气管。
[0014]该凹槽的深度为管体管壁厚度的1/4一 1/2，凹槽的长度小于管体的长度。
[0015]该气源站为空压机，控制装置包括:第一控制装置和第二控制装置，第一控制装置为制冷机，第二控制装置为过滤装置。
[0016]该气源站为分体式制氧机，控制装置包括:第一控制装置和第二控制装置，第一控制装置为压力、流量、温度控制装置，第二控制装置为监控反馈报警装置。
[0017]所述的水下气雾产生系统，该多个气雾分散器设置为梅花状或者“非”字状。
[0018]本实用新型的技术效果:
[0019]通过分体式制氧机(压力1.5-7Kg/cm2)或者空压机，提供给多个气雾分散器，每一个气雾分散器在0.01-0.05MPa的氧气或者空气压力的情况下即可产生微纳米级的气雾，降低了制氧机的要求，节能高效。特别是分体式制氧机，多组制氧机为备用，其中一组制氧机发生故障，立即启动其他组备用制氧机，可保证不间断地供给氧气。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的系统框图；
[0021]图2为本实用新型的气雾分散器未加圆弧套示意图；
[0022]图3为本实用新型的气雾分散器圆弧套立体示意图；
[0023]图4为本实用新型的气雾分散器加圆弧套示意图；
[0024]图5为本实用新型的气雾分散器的剖视图；
[0025]图6为本实用新型的气雾分散器管体俯视图；
[0026]图7为图5在AA’方向截面图；
[0027]图8为图7局部放大图；
[0028]图9为本实用新型的左底座支架图；
[0029]图10为本实用新型的右底座支架图；
[0030]图11为本实用新型的气雾管网布局图。
【具体实施方式】
[0031]本实用新型的水下气雾产生系统，包括气源站1、第一级控制装置2、第二级控制装置3、水池4、气雾管网、管道6、7、8组成。其中气雾管网由多个气雾分散器以各种排列方式构成。
[0032]下面对系统主要组成进行详细说明:
[0033]1、气源站:气源站I采用多种方式供应空气或者氧气。
[0034]第一种方式:空压机供气。采用无机油型空气压缩机1，然后经过第一级控制装置空气制冷机降低温度，再通过第二级控制装置包括过滤器等装置，将具有一定压力和温度的清洁冷空气，经过管道，输入水池中的气雾产生管网，再通过微纳米气雾分散器产出超微小气泡，分散在水中，增氧效果大大提高。比罗茨风机提高2个以上PPM溶解氧，能提高养殖产量15%-20%，节能、减排、增产、环保。
[0035]第二种方式:分体式制氧机，特点是故障率低，尤其整体故障率很低、容易维修，维修时不影响机器正常使用，用在水产养殖非常安全，用电能耗很低安全、节能、减排、费用低，维修简单。
[0036]节电式分体式变压吸附制氧机(Pressure Swing Adopt1n, PSA),在氧气和氮气混合物中用物理的方法提存氧气，所以不产生污染物，能安全生产氧气。一组至十组独立的制氧机(7Lpm-21Lpm容量单位)组装在一个机柜中，每组制氧机出气口连接到一个总管上，每一组制氧机独立工作，一组故障不影响其他制氧机正常工作，通过第一控制装置2对氧气的压力、流量、温度进行控制，通过第二控制装置3对制氧机进行监控、反馈和报警，其中一组制氧机为备用组，一旦其中一组制氧机发生故障，立即启动其他备用制氧机，这样就保证不间断地供给氧气。氧气纯度为90-93%，氧气供给压力为1.5--7Kg/cm2，氧气适用压力为5Bar。一般五组制氧机,产生氧气流量为50 L /分,耗电2.9Kw。
[0037]2、气雾分散器
[0038]目前市面最好的分散器为陶瓷板分散器，它在0.15-0.2MPa压力下(最大可承受
0.4MPa)才能正常出气，产生微气泡，如果多个分散器，就对制氧机的要求很高。
[0039]本实用新型的微纳米气雾分散器，特点为0.01-0.05MPa微压下即可产出气雾，也就是说，气雾分散器产生微纳米气雾的最小大气压为0.01-0.05MPa (最大可承受0.4MPa)。在制氧机氧气供给压力为1.5—7Kg/cm2的情况下,可有多个微纳米气雾分散器排列在一起，而且都能产生气雾。低压即产生气雾的微纳米气雾分散器，可以使用以往的空压机模式，也能改变目前不能将制氧机用在水产养殖上的弊端。不管是采用分体式制氧机还是空压机，连接微纳米气雾分散器，都能在低压产生微纳米气雾，这样就对气源站的要求可以降低，不必要求大型的氧气罐或者高压的制氧机即可达到产生气雾的目的，从而实现安全、节能减排、低能耗、高效率，另外，针对目前国内普遍使用的水循环养殖方式(即24小时给水，24排水的方式得到养殖所需溶解氧)还可阶段性实现停水养殖，如6-12小时停水，1-2小时给水，更加节能减排。
[0040]下面通过附图详细说明气雾分散器的结构:
[0041]图2为本实用新型的气雾分散器未加圆弧套示意图；图3为本实用新型的气雾分散器圆弧套立体示意图；图4为本实用新型的气雾分散器加圆弧套示意图；图5为本实用新型的气雾分散器的剖视图；图6为本实用新型的气雾分散器管体俯视图；图7为图5在AA’方向截面图；图8为图7局部放大图。
[0042]参见图2，气雾分散器5为中空圆柱型管，圆柱型管包括左底座21、右底座22、圆柱管体57、腔体59以及外包膜，其中外包膜沿着圆柱管体的外径，紧紧覆盖在圆柱管体57外层，整个外包膜由四层或者更多层组成，从最外层到最内层依次为鱼线网层51、无纺布层52、微纳米膜层53和基层54，参见图7。其中，微纳米膜层53采用干式物理延伸纳米膜或者采用现有技术中的微小多孔性膜。
[0043]采用物理干法生产的微小多孔性纳米膜的外包膜，可以使得气雾分散器产生的气体为雾状超微小气泡，该微小多孔性纳米膜的特性是，水和微生物通不过但气体可通过。膜的气孔率为5-50%，厚度为6-40微米，平均气孔大小为0.003-1纳米，膜层数为2_18层之间(可根据水深度和鱼种不同)，最外层鱼线层为保护层。所有外包膜总厚度不超过2-4毫米，总厚度很薄，气体在很小压力下即可透出(0.01-0.05MPa)产生超微小气泡，达到最低压力下产出超微细泡。
[0044]相比于目前最好的分散器陶瓷板分散器，气雾分散器能节省氧气50%以上，因为陶瓷板厚度0.9-1.2cm厚度较厚，需要0.15-0.2MPa的压力才能出气，平均气孔大小为1_3纳米产出的气泡较大。所以，气雾分散器能够真正实现节能、减排、提高溶解氧，达到环保、闻效率目的。
[0045]基层和细尼龙网保护层54起保护膜的作用:一是防止因压力过大而将纳米膜破坏，二是起到将气体分散作用。外层无纺布层52将气体分散，并减压、透气。鱼线网层53可为网状结构，也可为鱼线螺旋缠绕而成，起保护作用。
[0046]圆柱管体57的两端螺纹连接有左底座21、右底座22，右底座22中央设置有出气口，连接出气管23，与管道8相连。
[0047]为了生产加工及安装的便利，气雾分散器3管体57的两端部加工为对称相同形状，左底座21可以为密封盖，右底座22中央设置有进气口，螺纹或者卡扣安装进气管23。这样的话，在加工生产或后期装配的时候，不必再区分左右端部，左底座21和右底座22都可以螺纹连接在管体57的两端部，参见图9、图10。管体长度、管壁厚度可以根据情况自行选择。
[0048]管体57两端部为略细的圆台凸出，凸出可设有外螺纹，左底座21和右底座22带有内螺纹，直径与管体57两端部的外螺纹配合，或者，管体57两端部为略细的圆台凸出，左底座21和右底座22两者之间增加密封圈后，与管体57两端部卡扣连接。
[0049]左底座21和右底座22还可以设计为其他形状，以方便与其他气雾分散器相连形成气雾管网，也可直接做成一整体的外固定支架，达到固定气雾分散器的作用。
[0050]图3为气雾分散器圆弧套立体不意图，圆弧套55呈半圆弧状,用于扣合在气雾分散器5的下部，参见图4，圆弧套的作用是阻止气体从下半部(包括底部)释放，而只能从上半部释放出气体，真正能起到节能增氧效果。在实践中，如果不采用圆弧套，气雾分散器底部也出气的话，水压如果小，不能产生气泡，如果水压大，产出的气容易凝结在底部，凝结后的气泡较大，直接飘出水面，整体产出的气体一部分是小气泡一部分为大气泡，这样，从下半部释放的气体往往呈大气泡而非气雾，影响氧气溶解水中的浓度，所以，圆弧套55保证产生气雾而非气泡。
[0051]图5为本实用新型的气雾分散器的剖视图，管体57的顶部，沿着轴线方向设置有一条凹槽58，或者平行的两条凹槽58，参见图6、图7、图8，用于气体的均匀扩散。凹槽58的深度为管体57管壁厚度的1/4一 1/2，凹槽58的长度小于管体57的长度，以左右底座21、22固定后，凹槽58全部露出为宜。凹槽58的中心设置有一出气孔56，出气孔56的直径为毫米级，出气孔56与管体57的腔体59相贯通。这样，源自气源站的气体从进气管23进入腔体57，再经过出气孔56，进入凹槽58，然后，凹槽15中的气体，透过外包膜，在外面的水中形成纳米级的气雾。
[0052]另外，由于分散器本身重量比较轻，不能沉入水体中而会漂浮在上面上，所以，在气雾分散器中设有配重，配重可放置于管体中，并固定在管体内下部，这样，配重就能让分散器达到所需重量，从而稳定在水体指定位置中，以保证在水体底部分散气体并达到最佳效果。
[0053]该配重长度为中空圆柱管长度，占用管体1/4-1/3体积，形状不限，以能够固定在分散器腔体59中又不能阻塞气体的流通即可，材料使用铁或者不锈钢，最好用较厚塑料模镀膜密封以防止生锈及锈水渗出。
[0054]为了更好地理解本实用新型，下面详细进行介绍:
[0055]本实用新型中的气雾分散器为一中空圆柱型管，管长为1cm—2m,管两端为圆台凸出，凸出为卡扣或者外螺纹；在管体的顶部，沿着轴线方向设置一条凹槽或平行的两条凹槽58，用于气体的均匀扩散，其中，凹槽的深度为管体管壁厚度的1/4一 1/2，凹槽的长度小于管体的长度；参见附图5、6，气雾分散器5的管体57的顶部沿着轴线方向平行设置一条凹槽58或者两条凹槽58，凹槽58中心设置与气雾分散器的腔体相贯通的出气孔56，腔体的气体通过出气孔在凹槽58中均匀扩散并透过外包膜形成纳米级的气雾。在凹槽的中心设置有一出气孔，出气孔的直径为毫米级，出气孔与管体的腔体相贯通，参见图6、7、8 ;沿着圆柱管体的外径，从最内层到最外层依次覆盖基层、微纳米膜层、无纺布层、鱼线网层，其中，鱼线网层为网状结构或鱼线螺旋缠绕而成。参见图4，气雾分散器5的管体57的下半部扣合一半圆弧状的圆弧套55，用于阻止气体从气雾分散器5的下半部泄露；圆柱管体57的两端凸出卡扣连接或者螺纹连接左底座、右底座，其中左底座为密封盖，右底座中央设置有进气口，连接进气管23，与管道相连通。左底座和右底座还可以设计为各种形状，以方便与其他气雾分散器相连形成气雾管网，左底座和右底座也可直接做成一整体的外固定支架，达到固定和连接气雾分散器的作用。
[0056]气雾分散器可以单个使用。多个气雾分散器可以设置为梅花状，也可以设置为“非”字状，组成的气雾管网，参见图1、图11。气雾管网形状根据每一个放置场所的情况具体而确定。每一个气雾分散器之间可以通过进气管23形成固定支架彼此相连，或者每一个气雾分散器通过左右底座相互固定。
[0057]上述气雾管网与管道相连通，并由相连的控制装置进行控制，这样构成水下气雾产生系统。
【权利要求】
1.一种水下气雾产生系统，其特征在于，该系统包括气源站、控制装置、气雾管网、管道，其中:气雾管网由多个气雾分散器构成，气雾分散器为中空圆柱管，包括左底座、右底座、圆柱管体、腔体、进气管以及外包膜，外包膜沿着圆柱管体的外径，紧紧覆盖在圆柱管体外层，外包膜从最外层到最内层依次为鱼线网层、无纺布层、微纳米膜层和基层，气雾分散器的管体的顶部沿着轴线方向平行设置一条或两条凹槽，凹槽中心设置与腔体相贯通的出气孔，从进气管进入腔体的气体，通过出气孔在凹槽中均匀扩散并透过外包膜产生微纳米气雾。
2.如权利要求1所述的水下气雾产生系统，其特征在于，该气雾分散器的管体的下半部扣合一半圆弧状的圆弧套，用于阻止气体从气雾分散器的下半部泄露。
3.如权利要求2所述的水下气雾产生系统，其特征在于，该气雾分散器产生微纳米气雾的最小大气压数值为0.01-0.05Mpa。
4.如权利要求1、2或3所述的水下气雾产生系统，其特征在于，该微纳米膜层为干式延伸的微纳米膜，该微纳米膜层的气孔率为5-50%，厚度为6-40微米，平均气孔大小为0.003-1 纳米。
5.如权利要求1、2或3所述的水下气雾产生系统，其特征在于，该圆柱管体的两端与左底座、右底座螺纹连接，左底座为密封套，右底座中央设置有进气口，连接与管道相连通的进气管。
6.如权利要求1、2或3所述的水下气雾产生系统，其特征在于，该凹槽的深度为管体管壁厚度的1/4一 1/2，凹槽的长度小于管体的长度。
7.如权利要求1、2或3所述的水下气雾产生系统，其特征在于，该气源站为空压机，控制装置包括:第一控制装置和第二控制装置，第一控制装置为制冷机，第二控制装置为过滤>j-U ρ?α装直。
8.如权利要求1、2或3所述的水下气雾产生系统，其特征在于，该气源站为分体式制氧机，控制装置包括:第一控制装置和第二控制装置，第一控制装置为压力、流量、温度控制装置，第二控制装置为监控反馈报警装置。
9.如权利要求1、2或3所述的水下气雾产生系统，其特征在于，该多个气雾分散器设置为梅花状或者“非”字状。
【文档编号】A01K63/04GK203968964SQ201320607559
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】郑龙镇 申请人:郑龙镇