專利名稱：擴(kuò)散器和裝有該擴(kuò)散器的曝氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種擴(kuò)散器，尤其是一種適用于曝氣裝置的擴(kuò)散器。
背景技術(shù)：
實(shí)踐中，曝氣裝置可以有不同的應(yīng)用，例如，已經(jīng)得以證明，用于水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)的池塘，隨著這些池塘內(nèi)的含氧量增加而增多。可以這樣認(rèn)為上述曝氣裝置的效率依賴于這些裝置中的擴(kuò)散器效率。
發(fā)明簡(jiǎn)述因此所需的就是一種能改進(jìn)曝氣裝置效率的擴(kuò)散器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供有一種擴(kuò)散器，包括一具有外表面和內(nèi)表面的圓柱體，上述內(nèi)表面形成有盲孔。盲孔具有一以便于和管路相連的開口連接端和一閉合壓緊端。上述圓柱體具有徑向槽，因此流體從該圓柱體經(jīng)由上述槽擴(kuò)散出去。
擴(kuò)散器，如上所述，被證明用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的曝氣非常有效。但是，下面將通過(guò)描述上述擴(kuò)散器的改良來(lái)進(jìn)一步提高其效率。
已經(jīng)證明，延長(zhǎng)上述槽的長(zhǎng)度可以獲得更好的效果，從而使它們?yōu)楣危⒀貓A柱體的外表面延伸。而且上述擴(kuò)散器也最好是垂直設(shè)置。更好的是，上述槽從內(nèi)表面到外表面逐漸收縮。這就增加了流體從圓柱體流經(jīng)上述槽后的逸出速率。實(shí)驗(yàn)證明，最好是上述槽結(jié)構(gòu)包括中心槽，下槽和上槽。中心槽基本水平地排放第一液流，下槽位于中心槽之下，以一向上的角度排放第二液流，并和第一液流相碰撞。上槽在中心槽之上，以一向下的角度排放第三液流，并和第一液流相碰撞。由于沖擊可以提高曝氣，所以液流碰撞會(huì)提供良好的效果，可以優(yōu)選的是，下槽以28度-38度之間的向上角度傾斜，而上槽以28度-38度之間的向下角度傾斜。實(shí)踐證明，這些角度都能夠獲得有益效果。更加優(yōu)選的是，更窄的優(yōu)選推薦范圍是，下槽以32度-34度的角度傾斜，而上槽也以32度-34度的角度傾斜。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供有一種曝氣裝置，包括和水源相連的主管路和氣體源相連的次管路。上述氣體可以是氧氣或者是包含氧氣的氣體。文氏管和上述主管路、次管路均保持流體聯(lián)通。上述文氏管適于將次管路承載的含有氧氣的氣體注入到主管路所承載的水中。擴(kuò)散器，如上所述，設(shè)置有盲孔的開口連接端，和主管路相連。
優(yōu)選的，氣體源為一氧發(fā)生器，從而在遠(yuǎn)程安裝上，相比氧氣罐更有效和實(shí)用。
可優(yōu)選的是，擴(kuò)散器位于排出水的擴(kuò)散室內(nèi)。這就使得曝氣水可由排放管線所排放并可相距擴(kuò)散器一定物理距離。在本發(fā)明的擴(kuò)散室內(nèi)，曝氣裝置只能夠在靠近擴(kuò)散器的地方曝氣。擴(kuò)散室臨時(shí)限定了水和氧氣所處的環(huán)境，因此氧氣不可能在和水混合之前逸出，從而提高了曝氣性能。
可以優(yōu)選的是，上述擴(kuò)散器安裝在浮動(dòng)支撐件上。這就有利于作為水源的泵安裝在浮動(dòng)支撐件上。上述泵具有入口，該入口定位得可將浮動(dòng)支撐件所漂浮的水體中的水抽出來(lái)。
如上所述，盡管通過(guò)利用上述曝氣裝置，獲得上述有益效果，但將上述曝氣裝置錨定的方法在性能上也很有效。曝氣裝置要被固定，以使得可保持在垂直位置。但是，曝氣裝置還必須能調(diào)節(jié)水平面上升和下降。因此在上述浮動(dòng)支撐件具有支承銷時(shí)，可以獲得更加有益的效果。上述浮動(dòng)支撐件能夠在水平面上升和下降時(shí)上下移動(dòng)上述支承銷。
如上所述，盡管利用上述曝氣裝置可獲得有益效果，但更優(yōu)選的是上述泵的入口可以閉合在篩網(wǎng)內(nèi)，從而防止水體中的碎片被吸進(jìn)上述泵。
如上所述，盡管利用上述曝氣裝置可獲得有益效果，但可以優(yōu)選的是當(dāng)上述過(guò)濾網(wǎng)內(nèi)產(chǎn)生氮?dú)鈺r(shí)，上述氧發(fā)生器的效率越來(lái)越小。因此，凈化箱設(shè)置有從凈化箱延伸到氧發(fā)生器的凈化管線的時(shí)候就可以獲得更有益的效果。這就使得氧氣能夠從凈化箱定期進(jìn)行循環(huán)到氧發(fā)生器，從而凈化氧發(fā)生器。
如上所述，盡管可通過(guò)曝氣裝置的使用來(lái)獲得有益效果，但為了最大化該裝置內(nèi)的利用空間，也可優(yōu)選為將凈化箱作為浮動(dòng)支撐件的浮子。
附圖簡(jiǎn)述根據(jù)下列描述并參考附圖，本發(fā)明的這些和其他特征將變得更加顯而易見。上述附圖僅僅是用于解釋的目的，但并不是對(duì)本發(fā)明的范圍，尤其是特定實(shí)施例或者所示實(shí)施例起限制作用，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)構(gòu)建的安裝在曝氣裝置上的擴(kuò)散器的側(cè)視圖。
圖2是圖1所述擴(kuò)散器的側(cè)視剖面圖。
圖3是圖1所述擴(kuò)散器的頂視剖面圖。
圖4是圖1所述擴(kuò)散器的部分詳細(xì)側(cè)視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)構(gòu)造的曝氣裝置的透視圖。
圖6是圖5所述曝氣裝置的側(cè)視圖。
圖7是圖5所述曝氣裝置的端視圖。
圖8是圖5所述曝氣裝置上的泵的側(cè)視圖。
圖9是圖5所述曝氣裝置上的氧發(fā)生器的部分側(cè)視圖。
圖10是圖5所述曝氣裝置的浮子/凈化箱的透視圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳述下面將結(jié)合圖1-4來(lái)敘述由參考標(biāo)記10所表示的擴(kuò)散器。參考圖5-10來(lái)敘述由參考標(biāo)記100表示的、并結(jié)合有擴(kuò)散器10的曝氣裝置。
擴(kuò)散器零件的結(jié)構(gòu)和關(guān)系參看圖2，擴(kuò)散器10包括一具有外表面14和內(nèi)表面16的圓柱體12，上述內(nèi)表面16形成有盲孔18。盲孔18具有一開口連接端20和一閉合壓緊端22。開口連接端20的內(nèi)螺紋24沿內(nèi)表面16定位，以便于和管路相連，這將在下文中進(jìn)一步敘述。
參考圖1，圓柱體12具有徑向延伸的弓形槽26。參看圖2，流體撞擊閉合壓緊端22，隨后通過(guò)槽26，從圓柱體12徑向擴(kuò)散出去。參考圖3，槽26從內(nèi)表面16至外表面14逐漸減小，這就增加了流體經(jīng)由槽26從圓柱體12擴(kuò)散的逸出速率。參考圖4，在結(jié)構(gòu)上，可將槽26設(shè)置成中心槽28，下槽30，上槽32。中心槽28基本水平地排放第一液流34，下槽30位于中心槽28之下，以一向上的角度排放第二液流36，并和第一液流34相碰撞。上槽32在中心槽28之上，以一向下的角度排放第三液流38，并和第一液流34相碰撞?？梢詢?yōu)選的是，下槽30以28度-38度之間的向上角度傾斜，而上槽32以28度-38度之間的向下角度傾斜。實(shí)踐證明，這些角度都能夠獲得有益效果。更加優(yōu)選的是，下槽30以32度-34度較窄范圍的角度傾斜，而上槽32也以32度-34度較窄范圍的角度傾斜。為了獲得更好的效果，上述擴(kuò)散器10應(yīng)該基本上位于如圖1所示的垂直位置上。下面，將描述結(jié)合有擴(kuò)散器10的曝氣裝置100的優(yōu)選形式。
曝氣裝置零件的結(jié)構(gòu)和關(guān)系參考圖5，曝氣裝置100包括一具有凈化箱114的浮動(dòng)支撐件112，該凈化箱作為支撐件112的浮子。參考圖6和7，浮動(dòng)支撐件112上安裝有擴(kuò)散室116，氧發(fā)生器118也被安裝在浮動(dòng)支撐件112上，并將氧氣排向擴(kuò)散室116。參看圖7，在支撐件112上安裝有泵120。參考圖8，泵120具有入口122。參看圖7，在該特定實(shí)施例中，泵120(包括入口122)設(shè)置在浮動(dòng)支撐件112之下?？梢岳斫猓瑥脑撐恢?，泵120就能從浮動(dòng)支撐件112所漂浮的水體126中進(jìn)行抽水。還可以理解，泵120不必是潛水泵，只要泵的入口122浸沒在水中即可。參考圖7和8，泵120具有排出口128。參考圖1，主管路121和該排出口128相連，從而使主管路121可由泵120持續(xù)供水。次管路123由氧發(fā)生器118持續(xù)提供氧氣。文氏管125和上述主管路121、次管路123均流體聯(lián)通。文氏管125適于將次管路123所承載的氧氣注入到主管路121所承載的水中。擴(kuò)散器10基本垂直地位于擴(kuò)散室116內(nèi)。擴(kuò)散器10的圓柱體12的連接端20和主管路121相連。
參看圖7，擴(kuò)散室116具有若干排水通路156。每一排水通路156都連接于排放管路158，從而使水可相距浮動(dòng)支撐件112一物理距離進(jìn)行曝氣。可以理解，盡管四個(gè)就可獲得有益效果，但仍可以使用任意數(shù)量的排水通路156和排放管路158。
參看圖8，泵120的入口122被閉合在篩子132內(nèi)，以防止水體126中的碎屑被吸進(jìn)泵120。
參考圖5和10，凈化管線160從凈化箱114延伸到氧發(fā)生器118。
參看圖9，氧發(fā)生器118包括控制箱164，電機(jī)166，風(fēng)扇168，排氣口170和濾網(wǎng)172。
參看圖5和7，浮動(dòng)支撐件112具有支承銷162。當(dāng)水體126的水平面上升和下降時(shí)，浮動(dòng)支撐件112能夠上下移動(dòng)支承銷162。
操作下面，參考圖1-10來(lái)敘述擴(kuò)散器10和曝氣裝置100的使用和操作。參考圖5，曝氣裝置100置于需要進(jìn)行曝氣的水體126中。參考圖6，曝氣裝置100可由安裝在浮動(dòng)支撐件112的凈化箱114，漂浮在水體126上。參考圖5-7，支承銷162用于將曝氣裝置100錨定在一穩(wěn)定的垂直位置。當(dāng)水體126的水平面上升和下降時(shí)，浮動(dòng)支撐件112能夠上下移動(dòng)支承銷162。
一旦被合適錨定，曝氣裝置100就可以被致動(dòng)。參看圖8，在致動(dòng)過(guò)程中，水從水體126中經(jīng)由泵120的入口122被抽上來(lái)，并通過(guò)排出口128被排出。參看圖1，水在壓力作用下經(jīng)過(guò)主管路121。氧發(fā)生器118所提供的氧氣在壓力作用下流經(jīng)次管路123。文氏管125將氧氣注入到流經(jīng)主管路121的水中。參看圖2，曝氣水從主管路121流進(jìn)擴(kuò)散器10的盲孔18內(nèi)。曝氣水的路徑由閉合壓緊端22所阻斷，所以曝氣水撞擊擴(kuò)散器10的閉合壓緊端22。這種對(duì)閉合壓緊端22的沖擊就促進(jìn)了曝氣。隨后水經(jīng)由槽26逸出盲孔18。參看圖3，由于上述槽26從內(nèi)表面16向外表面14逐漸收縮，上述曝氣水的速率當(dāng)從圓柱體12經(jīng)由槽26擴(kuò)散出來(lái)的時(shí)候也隨之增加。參考圖4，下槽30以一向上角度排放第二液流36和中心槽28排放的第一液流34相碰撞。類似的，上槽32也以一向下角度排放第三液流38和中心槽28排放的第一液流34相碰撞。上述液流的碰撞進(jìn)一步提高了水的曝氣。擴(kuò)散器10將水排放到擴(kuò)散室116內(nèi)?？赡芘艿酱髿庵械难鯕夂跀U(kuò)散室116內(nèi)，從而進(jìn)一步提高水的曝氣。參看圖7，水從擴(kuò)散室116經(jīng)由排水通路156排出，并由排放管路158所攜帶相距支撐件112一段距離。
參看圖5，凈化管線160能夠?qū)艋?14中的氧定期循環(huán)，從而凈化上述氧發(fā)生器118。參看圖9，濾網(wǎng)172在空氣流經(jīng)的時(shí)候吸收氮?dú)猓⒖捎蓛艋奂牡獨(dú)舛?。每下一次循環(huán)都有15％的氧氣返回氧發(fā)生器118，從而將收集氮?dú)獾臑V網(wǎng)172凈化。
在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“包括”是用于其非限制性意義，既包括一般意義，又并不排除特定意義。除非清楚限定需要一個(gè)以及只有一個(gè)該元件以外，元件的參考標(biāo)號(hào)前的不定冠詞“a”也并不排除使用不止一個(gè)該元件的可能性。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在不偏離隨后權(quán)利要求書限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，對(duì)示意性實(shí)施例的修改是允許的。
權(quán)利要求
1.一種擴(kuò)散器，包括一具有外表面和內(nèi)表面的圓柱體，上述內(nèi)表面形成有盲孔，盲孔具有一以便于和管路相連的開口連接端和一閉合壓緊端，上述圓柱體具有徑向槽，因此流體從該圓柱體經(jīng)由上述槽擴(kuò)散出去。
2.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散器，其特征在于，上述槽為弓形。
3.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散器，其特征在于，上述槽從內(nèi)表面到外表面逐漸收縮，從而增加了流體從圓柱體流經(jīng)上述槽后的逸出速率。
4.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散器，其特征在于，上述槽結(jié)構(gòu)包括中心槽，下槽和上槽，中心槽基本水平地排放第一液流，下槽位于中心槽之下，以一向上的角度排放第二液流，并和第一液流相碰撞，上槽在中心槽之上，以一向下的角度排放第三液流，并和第一液流相碰撞。
5.如權(quán)利要求4所述的擴(kuò)散器，其特征在于，下槽以28度-38度之間的向上角度傾斜，而上槽以28度-38度之間的向下角度傾斜。
6.一種擴(kuò)散器，包括一具有外表面和內(nèi)表面的圓柱體，上述內(nèi)表面形成有盲孔，盲孔具有一以便于和管路相連的開口連接端和一閉合壓緊端，上述圓柱體具有徑向延伸的弓形槽，因此流體從該圓柱體經(jīng)由上述槽擴(kuò)散出去，上述槽從內(nèi)表面到外表面逐漸收縮，從而增加了流體從圓柱體流經(jīng)上述槽后的逸出速率，上述槽結(jié)構(gòu)包括中心槽，下槽和上槽，中心槽基本水平地排放第一液流，下槽位于中心槽之下，以一向上的角度排放第二液流，并和第一液流相碰撞，上槽在中心槽之上，以一向下的角度排放第三液流，并和第一液流相碰撞。
7.如權(quán)利要求6所述的擴(kuò)散器，其特征在于，下槽以28度-38度之間的向上角度傾斜，而上槽以28度-38度之間的向下角度傾斜。
8.如權(quán)利要求7所述的擴(kuò)散器，其特征在于，下槽以32度-34度較窄范圍的向上角度傾斜，而上槽也以32度-34度較窄范圍的向下角度傾斜。
9.一種曝氣裝置，包括和水源相連的主管路；和氣體源相連的次管路；上述氣體包含氧氣；文氏管和上述主管路、次管路均保持流體聯(lián)通；上述文氏管適于將次管路承載的含有氧氣的氣體注入到主管路所承載的水中；擴(kuò)散器，包括一具有外表面和內(nèi)表面的圓柱體，上述內(nèi)表面形成有盲孔，盲孔具有一以便于和管路相連的開口連接端和一閉合壓緊端，上述圓柱體具有徑向槽，因此流體從該圓柱體經(jīng)由上述槽擴(kuò)散出去。
10.如權(quán)利要求9所述的曝氣裝置，其特征在于，上述槽為弓形。
11.如權(quán)利要求9所述的曝氣裝置，其特征在于，上述槽從內(nèi)表面到外表面逐漸收縮，從而增加了流體從圓柱體流經(jīng)上述槽后的逸出速率。
12.如權(quán)利要求9所述的曝氣裝置，其特征在于，上述槽結(jié)構(gòu)包括中心槽，下槽和上槽，中心槽基本水平地排放第一液流，下槽位于中心槽之下，以一向上的角度排放第二液流，并和第一液流相碰撞，上槽在中心槽之上，以一向下的角度排放第三液流，并和第一液流相碰撞。
13.如權(quán)利要求12所述的曝氣裝置，其特征在于，下槽以28度-38度之間的向上角度傾斜，而上槽以28度-38度之間的向下角度傾斜。
14.如權(quán)利要求13所述的曝氣裝置，其特征在于，下槽以32度-34度較窄范圍的向上角度傾斜，而上槽也以32度-34度較窄范圍的向下角度傾斜。
15.如權(quán)利要求9所述的曝氣裝置，其特征在于，上述擴(kuò)散器基本上垂直定位。
16.如權(quán)利要求9所述的曝氣裝置，其特征在于，上述氣體源為氧發(fā)生器。
17.如權(quán)利要求9所述的曝氣裝置，其特征在于，擴(kuò)散器位于排出水的擴(kuò)散室內(nèi)，至少一個(gè)排水通路和上述擴(kuò)散室相聯(lián)通，從而使曝氣水可從擴(kuò)散室排出。
18.如權(quán)利要求17所述的曝氣裝置，其特征在于，上述排水通路至少和一排放管線相連接，能夠承載曝氣水和擴(kuò)散器相距一物理距離。
19.如權(quán)利要求9所述的曝氣裝置，其特征在于，擴(kuò)散器被安裝在浮動(dòng)支撐件上。
20.如權(quán)利要求19所述的曝氣裝置，其特征在于，作為水源的泵安裝在浮動(dòng)支撐件上，上述泵具有入口，該入口定位得可將浮動(dòng)支撐件所漂浮的水體中的水抽出來(lái)。
21.如權(quán)利要求19所述的曝氣裝置，其特征在于，上述浮動(dòng)支撐件具有支承銷，當(dāng)被固定時(shí)，上述浮動(dòng)支撐件能夠在水平面上升和下降時(shí)上下移動(dòng)上述支承銷。
22.如權(quán)利要求20所述的曝氣裝置，其特征在于，上述泵的入口可以閉合在篩網(wǎng)內(nèi)，從而防止水體中的碎片被吸進(jìn)上述泵。
23.如權(quán)利要求19所述的曝氣裝置，其特征在于，凈化箱作為用以浮動(dòng)支撐件的浮子。
24.如權(quán)利要求23所述的曝氣裝置，其特征在于，凈化管線從凈化箱延伸到氧發(fā)生器，這就使得氧氣能夠從凈化箱定期進(jìn)行循環(huán)到氧發(fā)生器，從而凈化氧發(fā)生器。
25.一種曝氣裝置，包括浮動(dòng)支撐件；泵安裝在浮動(dòng)支撐件上，上述泵具有入口，該入口定位得可將浮動(dòng)支撐件所漂浮的水體中的水抽出來(lái)；和水源相連的主管路；安裝在浮動(dòng)支撐件上的氧發(fā)生器；和氣體源相連的次管路；上述氣體包含氧氣；文氏管和上述主管路、次管路均保持流體聯(lián)通；上述文氏管適于將次管路承載的含有氧氣的氣體注入到主管路所承載的水中；擴(kuò)散室被安裝在浮動(dòng)支撐件上；擴(kuò)散器在擴(kuò)散室內(nèi)基本垂直定位，擴(kuò)散器包括一具有外表面和內(nèi)表面的圓柱體，上述內(nèi)表面形成有盲孔，盲孔具有一以便于和管路相連的開口連接端和一閉合壓緊端，上述圓柱體具有徑向延伸的弓形槽，因此流體從該圓柱體經(jīng)由上述槽擴(kuò)散出去，上述槽從內(nèi)表面到外表面逐漸收縮，從而增加了流體從圓柱體流經(jīng)上述槽后的逸出速率，上述槽結(jié)構(gòu)包括中心槽，下槽和上槽，中心槽基本水平地排放第一液流，下槽位于中心槽之下，以一向上的角度排放第二液流，并和第一液流相碰撞，上槽在中心槽之上，以一向下的角度排放第三液流，并和第一液流相碰撞；若干和擴(kuò)散室相聯(lián)通的排水通路，從而使曝氣水從擴(kuò)散室中排出，每一排水通路都和攜帶相距浮動(dòng)支撐件一物理距離曝氣水的排放管線相連。
26.如權(quán)利要求25所述的曝氣裝置，其特征在于，下槽以28度-38度之間的向上角度傾斜，而上槽以28度-38度之間的向下角度傾斜。
27.如權(quán)利要求25所述的曝氣裝置，其特征在于，上述浮動(dòng)支撐件具有支承銷，當(dāng)被固定時(shí)，上述浮動(dòng)支撐件能夠在水平面上升和下降時(shí)上下移動(dòng)上述支承銷。
28.如權(quán)利要求25所述的曝氣裝置，其特征在于，上述泵的入口可以閉合在篩網(wǎng)內(nèi)，從而防止水體中的碎片被吸進(jìn)上述泵。
29.如權(quán)利要求25所述的曝氣裝置，其特征在于，凈化箱作為浮動(dòng)支撐件的浮子。
30.如權(quán)利要求29所述的曝氣裝置，其特征在于，凈化管線從凈化箱延伸到氧發(fā)生器，這就使得氧氣能夠從凈化箱定期進(jìn)行循環(huán)到氧發(fā)生器，從而凈化氧發(fā)生器。
全文摘要
一種用以曝氣裝置的擴(kuò)散器，包括一具有外表面和內(nèi)表面的圓柱體，上述內(nèi)表面形成有盲孔。上述盲孔具有一以便于和管路相連的開口連接端和一閉合壓緊端，上述圓柱體具有徑向槽，因此流體從該圓柱體經(jīng)由上述槽擴(kuò)散出去。實(shí)踐證明，如上所述的擴(kuò)散器能夠有效的用于對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖中的水進(jìn)行曝氣。
文檔編號(hào)B01F13/00GK1615176SQ02827479
公開日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2002年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月25日
發(fā)明者保羅·安東尼·托馬斯, 哈羅德·艾倫·基娜蘇維奇 申請(qǐng)人:Seair公司