专利名称：水质净化供氧装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水质净化供氧装置，特别是涉及一种使压缩气体自设置于多片推进叶片内的通气管道喷出所产生的反作用力推动该等叶片，以使水缓慢循环流动并形成小气泡，而增加溶氧量的装置。
众人皆知，若水质优氧化会使得表层植物性微生物过度生长而造成底层的水缺氧并腐败。故为了净化水质必需使表层与底层的水循环以使植物性微生物无法生长并增加底层水的供氧量以防止腐化恶臭。为了达到上述目的，在台湾新型专利第94772号(名称为“具有水循环氧气供应及过滤之装置”)中已揭示一种供氧并使水循环的装置。该装置包括一具有中央通道的筒状本体(扬气筒)；一与上述筒状本体的一端相连并使上述筒状本体可沉于水底的沉块；一与上述筒状本体的另一端相连使上述筒状本体与其相连的一端可浮起而在水中成直立状的浮力器；及一连接气体压送装置的气室，此气室位于筒状本体外，并与上述筒状本体的中央通道连通，当此气室填充预定量的上述气体压送装置所压送过来的气体时，则该预定量的气体借由其本身的浮力经由筒状本体的中央通道扩散至水中以促进水的循环。
此一供氧装置的作用原理为由压缩机经由导管送至气室的空气，在积累至某一定量时(即当由空气聚成的空气弹的浮力大于气室上方的水柱的向下压力时)会产生上升现象。空气弹经扬气筒中央通道上升，借扬气筒内所引起的上升力会经由扬气筒下端将水域底部的缺氧且温度较低的水经中央通道抽吸至水域表面。如此，而使水域内的水产生循环对流，让水域底部的缺氧且温度较低的水有机会溶入氧气并使上下层的温差缩小。
然而，前述公知的供氧装置仍存在有如下的几个缺点，其一为空气须积累至某一定量时(即须等到聚成大体积的空气弹时)，才能克服水柱压力而上升。但此等大体积的空气弹与水接触的表面积并不大，使得其内包含的空气在上升至水域表面的短暂时间内，少有溶入水中的机会。其二为此装置是以气体本身的浮力而带动水流，故无法积极地使气体与水流充分混合，因而无法得到较大的溶氧量。其三为此装置只适合在深水域且为静水中垂直放置使用，原因在于此装置的目的为将深水中缺氧且温度较低的水缓缓打上并令其循环，故若水域原本就有流动，则不需要此装置。
本发明的目的是提供一种以压缩气体从推进叶片侧边的通气管喷嘴喷出，而带动叶片转动以积极推动水流循环，从喷嘴喷出的压缩气体形成小颗粒状的气泡与水流充分混合，而提高溶氧量的装置。
按照本发明第一实施例的水循环氧气供应装置，它适用于深水域，其包括一中空的扬气筒，在此扬气筒的底端装有一防护网，以防鱼类进入；一沉块，与前述的扬气筒的下端连接，且此沉块的比重大于水，从而使前述的扬气筒可沉于水底；多个浮筒，固定于前述的扬气筒的上端，可借由此等浮筒的浮力，使前述的扬气筒在水中成直立状；一中央轴管，以支架固定于前述的扬气筒内，其与支架的连接是通过防水并防锈的轴承来实现，从而使其可自由旋转，前述的中央轴管的一端封闭，另一端经由一导管连接至一空压机；多片推进叶片，固定于前述的中央轴管上，在各推进叶片的侧边装有一与该中央轴管相连通的通气管，于各通气管的接近推进叶片径向外缘的一端装设有朝推进叶片的转动方向延伸的喷嘴，使用时，将压缩气体经由前述的中央轴管通人此通气管，并由装设于此通气管的喷嘴喷出，利用喷出的压缩气体所产生的反作用力使推进叶片转动，转动的推进叶片推动水使其从扬气筒之下方流向上方，并搅拌水使其与从喷嘴喷出的小气泡混合，以增加溶氧量，从而提供鱼类等水生物所需的氧气。
上述的推进叶片可为另外一种形式，其内部为中空，并在其根部有一开口，此开口与前述的中央轴管相通，在各推进叶片的侧边靠径向外缘处装设有数个与推进叶片的中空内部相通且朝推进叶片的转动方向延伸的喷嘴，来自中央轴管经由前述的开口处进入推进叶片的压缩气体由此喷出，可带动推进叶片旋转，借以推动水使其从扬气筒之下方流向上方，并搅拌水使其与从喷嘴喷出的小气泡混合，以增加溶氧量。
按照本发明的第二实施例的水循环氧气供应装置，它适用于较浅的水域，其包括一扬气筒，内部为中空，在此扬气筒的底端装有一防护网以防鱼类进入；一沉块，借由支架与前述的扬气筒侧边连接，且前述的沉块的比重大于水，从而使前述的扬气筒可大致水平地沉于水底；一中央轴管，以支架固定于前述的扬气筒内，其与支架的连接通过防水并防锈的轴承来实现，从而使其可自由旋转，前述的中央轴管的一端封闭，另一端经由一导管连接至一空压机；多片推进叶片，固定于前述的中央轴管上，各推进叶片的内部为中空，并在其根部有一开口，此开口与前述的中央轴管相通，在各推叶片片的侧边靠径向外缘处装设有数个与推进叶片的中空内部相通且朝推进叶片的转动方向延伸的喷嘴，来自中央轴管经由前述的开口处进入前述的推进叶片的压缩气体由此喷出，可带动推进叶片旋转，借以推动水使其从扬气筒的下方流向上方，并搅拌水使其与从喷嘴喷出的小气泡混合，以增加溶氧量。
本发明的详细构造及其功能、效果，将由下面参考下列各附图对其实施例所做的说明，而更加清楚。
图1表示水循环氧气供应装置装设于深水域水底的情形。
图2表示图1中的水循环氧气供应装置中的扬气筒下半部的内部立体详细图。
图3表示图2中的推进叶片的立体图。
图4表示图2中的推进叶片的另一种型式的立体图。
图5表示水循环氧气供应装置装设于浅水域水底的情形。
以下参照图1至图5，对本发明的较佳实施例作较详细的说明。
根据本发明第一实施例的水质净化供氧装置，它适用于深水域，其装设于深水域水底的情形如图1所示，其中扬气筒10为本装置的主体，可分为上半部14与下半部15，内部皆为中空，以螺栓1将两者连接固定，在此扬气筒下半部15的底端装有一不锈钢等制成的防护网16，以防鱼类进入。
扬气筒下半部15的一端以拉线2连接至一沉块3。此沉块3的比重大于水，故可以使前述的扬气筒沉于水底。扬气筒上半部14的一端连接至数个浮筒12，借由浮筒12的浮力使前述的扬气筒10的连接有浮筒12的一端浮起，而令扬气筒10在水中成直立的状态。浮筒12在其上端以浮筒固定件11固定于扬气筒10的顶端，其下端则以钢索13相互连结固定。所需的浮筒12数目与容积以计算此扬气筒10总重来决定。前述扬气筒10高度，则视水深而定。
图2所示为扬气筒下半部15的内部详细图。其中中央轴管25以上支架23与下支架24固定于扬气筒下半部15内。中央轴管25与上支架23与下支架24间的连接通过防水及防锈的上轴承28与下轴承29来实现，故中央轴管25可以自由转动。前述的中央轴管25内部为中空，其一端封闭，另一端经由导管4连接至一空压机(未示于图中)。
在前述的中央轴管25上装附有数片推进叶片30，其两者间的连接通过固定套环26来实现。在各推进叶片30侧边装有一与中央轴管相连通的通气管31，在通气管31接近推进叶片径向外缘的一端装设有朝推进叶片30的转动方向延伸的喷嘴32，使用时，来自中央轴管的压缩气体经由此通气管31流至其喷嘴32喷出，气体喷出的反作用力使得叶片30转动并带动水沿A方向流入扬气筒10的下端，并穿过扬气筒10的中央通道朝上流动循环。
推进叶片30的详细说明如图3所示，来自中央轴管25的压缩气体沿着B方向进入通气管31内并从喷嘴32沿C方向喷出。由于喷嘴32的口径很小，故从此喷出的气体变成很小的气泡。若以相同体积的气体而言，分成多个小气泡的情形，其总表面积远大于一个单一气泡的表面积，分成的气泡数愈多其总表面积也愈增加，亦即其与水的接触面积愈大，故氧气也愈易溶于水中。同时沿C方向喷出的气体提供一反作用力给推进叶片30，使得推进叶片30沿着D方向转动，如此便能很确实地带动水底缺氧的水往上移动。同时转动的叶片30搅拌水与前述喷出的小气泡，使得氧气更易于溶于水中，如此便有很大的溶氧量。
为了避免打伤在水里的鱼类，除了在扬气筒下半部15的底端装有一不锈钢网16，以防鱼类进入外，还同时将推进叶片30的转速控制在60RPM左右，一般来说此一转速已足够将水推动，但仍比鱼类的行动速度慢，而可使鱼类得到双重的保护。另外，此一推进叶片的转速可根据气压及气流量的大小而调整。
上述的推进叶片可为另外一种形式，如图4所示。推进叶片33其内部为中空，并在其根部有一通至中央轴管25的开口35，此开口35固定于一固定套环26上，前述的推进叶片33借此固定套环26固定于中央轴管25上。来自中央轴管25的压缩气体从开口35沿图中的E方向进入前述的推进叶片33内。在推进叶片33的侧边靠径向外缘处有数个朝推进叶片的转动方向延伸的喷嘴34，压缩气体由此沿F方向喷出，可带动推进叶片沿G方向旋转，借此推动水使其从扬气筒的上方流出，并搅拌水使其与从喷嘴34喷出的小气泡混合，以增加溶氧量。
按照本发明的第二实施例，其主要用于浅水域中，在流动的水域亦可使用，如图5所示。此扬气筒40的内部构造与第一实施例的扬气筒下半部15相同，但此扬气筒40为水平使用，其借由支架5与沉块3连接以沉于水底。
在前述详细说明中所提出的具体的实施方案或实施例仅为了易于说明本发明的技术内容，而并非将本发明狭义地限制于该实施例，在不超出本发明的精神及以下的权利要求的情况下，可作种种变化实施。
权利要求
1．一种水质净化供氧装置，其包括一中空的扬气筒，在该扬气筒的底端装有一防护网，以防鱼类进入；一沉块，与该扬气筒的下端连接，且该沉块的比重大于水，从而使该扬气筒可沉于水底；多个浮筒，固定于该扬气筒的上端，可借由这些浮筒的浮力，使该扬气筒在水中成直立状；一中央轴管，以支架固定于该扬气筒内，其与支架的连接通过防水和防锈的轴承来实现，从而使其可自由旋转，该中央轴管的一端封闭，另一端经由一导管连接至一空压机；多片推进叶片，固定于该中央轴管上，在各推进叶片的侧边装附有一与该中央轴管相连通的通气管，于各通气管的接近推进叶片径向外缘的一端装设有朝推进叶片的转动方向延伸的喷嘴，使用时，将压缩气体经由该中央轴管通入该通气管，并由装设于该通气管的喷嘴喷出，利用喷出的压缩气体所产生的反作用力使推进叶片转动，转动的推进叶片推动水使其从扬气筒的下方流向上方，并搅拌水使其与从喷嘴喷出的小气泡混合，以增加溶氧量，从而提供鱼类等水中生物所需的氧气。
2．按照权利要求1的装置，其中该压缩气体为空气。
3．按照权利要求1的装置，其中该压缩气体为氧气。
4．一种水质净化供氧装置，其包括一扬气筒，内部为中空，在该扬气筒的底端装有一防护网以防鱼类进入；一沉块，借由支架与该扬气筒侧边连接，且该沉块的比重大于水，从而使该扬气筒可大致水平地沉于水底；一中央轴管，以支架固定于该扬气筒内，其与支架的连接通过防水和防锈的轴承来实现，从而使其可自由旋转，该中央轴管的一端封闭，另一端经由一导管连接至一空压机；多片推进叶片，固定于该中央轴管上，在各推进叶片的侧边装附有一与该中央轴管相连通的通气管，于各通气管的接近推进叶片径向外缘的一端装设有朝推进叶片的转动方向延伸的喷嘴，使用时，将压缩气体经由该中央轴管通入该通气管，并由装设于该通气管的喷嘴喷出，利用喷出的压缩气体所产生的反作用力使推进叶片转动，转动的推进叶片推动水使其从扬气筒的下方向流向上方，并搅拌水使其与从喷嘴喷出的小气泡混合，以增加溶氧量，从而提供鱼类等水中生物所需的氧气。
5．按照权利要求4的装置，其中该压缩气体为空气。
6．按照权利要求4的装置，其中该压缩气体为氧气。
全文摘要
本发明是关于一种水质净化供氧装置。在扬气筒中以可转动方式装设一附有多片推进叶片的中央轴管,在各推进叶片的侧边装有一与该中央轴管相连通的通气管,于各通气管的接近推进叶片外缘的一端装设有朝推进叶片的转动方向延伸的喷嘴。使用时,将压缩气体经由中央轴管通入此通气管,并由装设于此通气管的喷嘴喷出,利用喷出的压缩气体所产生的反作用力使推进叶片转动,并使喷出的气体变成小气泡。转动的叶片推动水流动,并使其与小气泡充分混合以增加水中的溶氧量,带动滞水流动进而改善水质。
文档编号C02F1/72GK1208023SQ9711664
公开日1999年2月17日 申请日期1997年8月13日 优先权日1997年8月13日
发明者稻田太一 申请人:昕源科技股份有限公司