一种高压混气式水体增氧机

1.本发明属于水产养殖增氧装置领域，尤其是涉及一种高压混气式水体增氧机。


背景技术：

2.水中的氧气含量对于水生生物来说非常重要，因此在水产养殖业当中养殖户需要经常注意池塘中的氧气含量。而随着科技的发展，人们对于水下增氧工作的重要意义也越来越重视，比如，传统的池塘没有增氧机械进行水下增氧，就可能造成水中缺氧，造成鱼苗生长缓慢，甚至缺氧死亡，而现代养鱼就普遍应用了水下空气增氧机，达到了鱼类养殖的增产增收的目的。但目前市场上的水下空气增氧机无法遥控操作，无法只能检测水中氧气含量以达到自动增氧的，浪费了资源。
3.现有技术如中国专利申请号cn201510283114.6，公告日2015.08.12，其公开了一种人工养殖水下增氧装置，所述增氧装置包括气泵，所述气泵包括电机和储气罐，所述储气罐上连接有出气管，所述出气管另一端连接有空气减压喷头，所述空气减压喷头包括一空心圆柱体，所述空心圆柱体内侧壁上布满有出气小孔。本发明技术方案采用空气减压喷头向水底释放空气，这样就在一定程度上将储氧罐内高压的空气集中在空心圆柱的柱体内部空间进行对水增氧，在利用水流的对流，将具有高含氧量的水分散到整个养殖区域内，实现对整个养殖水域进行增氧，但是该专利中仅靠高压气体在空心圆柱中释放增氧，水流的对流较慢，增氧效率较慢，氧气的利用率较低，而且无法实时测量水体氧气含量并及时增氧，因此无法满足高密度高效率水产养殖的需要。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高压混气式水体增氧机，为了能有效加快增氧效率以及进行实时监控氧气含量并自动增氧。
5.为达到上述目的，一种高压混气式水体增氧机，包括高压储气罐和混气装置，所述混气装置通过连接管道与高压储气罐相连，混气装置包括进气管和混气管，所述混气管内设有自混气管顶端向下依次排列设置的引导室、混气室和排气室，所述引导室、混气室与排气室之间相互连通，所述进气管的一端与连接管道连接，进气管的另一端伸入至引导室内，所述进气管自连接管道的一端向下向内倾斜呈倒锥形结构延伸至引导室内设置；在混气管的顶端设有一个以上的进水孔，所述进水孔环绕在换气管的边缘设置，所述进水孔连通引导室设置；在混气管的底端设有出气底座，所述出气底座内设有出气区间，所述排气室与出气区间相通，所述出气底座的顶端自混气管的底端向下向外弧形延伸设置，在出气底座顶端的边缘设有一个以上的出气孔，所述出气孔倾斜向内连通至出气区间设置；所述引导室自混气管顶端向下向内倾斜呈倒锥形结构延伸至混气室设置；所以混气室自引导室底端向下呈圆筒形结构延伸至排气室设置。
6.上述结构，通过进气管为倒锥形结构设置，使得进入进气管的空气压力不断上升，有利于后续空气与水的混合；高压储气罐内的空气通过从进气管进入引导室并垂直向下流
动，从而带动混气管内的水向下流动经过引导室、混气室以及排气室，最后从出气孔排出，其中由于引导室呈倒锥形结构，进入引导室的空气与水在向下流动的过程中压力不断上升，可以进一步增大空气中氧气的溶解量和增大空气与水的混合速度，且由于混气室呈圆筒结构，可以增大混合时间和深度，其深度越大出口的压力就越大，这样空气与水的混合效果越好；同时通过空气流动的压力从而将混气管外部的水通过进水孔抽入到引导室内，由此可以及时补充混气管内的水量；空气与水混合完成高压混合气体后经过出气孔排出，通过设置在出气底座顶端的出气孔，使得高压混合气体从出气孔斜上的方向射出，气流速度的水平分量较大，有利于扩大气流半径，有利于氧气不断向周围扩散，而气流速度的垂直分量速度较小，有利于延长气流从水面逸出的时间，使氧气在水中充分溶解。
7.进一步的，高压储气罐上端设有电动机和空气压缩机，空气压缩机一端与电动机连接，另一端与高压储气罐连接；电动机上方设有控制器，控制器下端与电动机连接。
8.以上设置，通过高压储气罐上端设有电动机和空气压缩机，空气压缩机一端与电动机连接，另一端与高压储气罐连接；电动机上方设有控制器，控制器下端与电动机连接，使得控制器控制电动机的启动，电动机控制空气压缩机的工作。
9.进一步的，进气管内设有电磁通气阀，电磁通气阀与控制器电性连接。
10.以上设置，通过进气管内设有电磁通气阀，电磁通气阀与控制器连接，使得控制器控制电磁通气阀的开关并进一步控制进气量的大小。
11.进一步的，高压储气罐内设有压力检测器，压力监测器与控制器连接。
12.以上设置，通过高压储气罐内设有压力检测器，压力检测器与控制器连接，使得压力检测器用于测量高压储气罐的压力大小并将压力信号反馈给控制器，控制器进一步判断是否停止增氧，防止压强过大损坏机械，电动机带动空气压缩机把空气泵入储气罐，当储气罐压力达到最大工作压力，自动停机。
13.进一步的，进气管外侧和混气装置底部均设有溶氧仪，溶氧仪与控制器连接。
14.以上设置，通过进气管外侧和混气装置底部均设有溶氧仪，溶氧仪与控制器连接，使得溶氧仪将水下氧气含量信息反馈给控制器，控制器进一步判断是否进行增氧操作，当检测到水面和水底含氧量已经达标时，控制器使电磁通气阀关闭，停止增氧，从而节能降耗。
15.进一步的，在进气管位于引导室内的一端设有进气口，所述进气口的横截面积大于出气孔的横截面积的总和。
16.以上设置，进气口的横截面积大于出气孔的横截面积的总和，使得出气口处压强增大，有效提高气体溶水效率，且可以增加混合气体射出的压力，使得混合气体可以射出得更远。
17.进一步的，进气管下端与混气装置的连接处通过法兰相连接。
18.以上设置，通过法兰实现进气管与混气装置的连接，结构简单且连接紧密。
19.进一步的，进气管上端与高压储气罐的连接处通过法兰相连接。
20.以上设置，通过法兰实现进气管与高压储气罐的连接，结构简单且连接紧密。
附图说明
21.图1为本发明一种高压混气式水体增氧机的结构示意图。
22.图2为本发明中混气装置的结构示意图。
23.图3为本发明中混气装置运作时水流方向的示意图。
24.图4为图3中a处的放大图。
25.如图，1、高压储气罐；2、混气装置；3、进气管；31、混气管；4、引导室；5、混气室；6、排气室；61、出气底座；62、出气区间；7、进气口；8、进水孔；9、出气孔；10、电动机；11、空气压缩机；12、控制器；13、溶氧仪；01、连接管道。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
27.如图1至4所示，一种高压混气式水体增氧机，包括高压储气罐1和混气装置2，所述混气装置通过连接管道01与高压储气罐1相连，混气装置2包括进气管3和混气管31，所述混气管31内设有自混气管31顶端向下依次排列设置的引导室4、混气室5和排气室6，所述引导室4、混气室5与排气室6之间相互连通，进气管3的一端与连接管道01连接，进气管3的另一端伸入至引导室4内，所述进气管3自连接管道01的一端向下向内倾斜呈倒锥形结构延伸至引导室4内设置；在混气管31的顶端设有一个以上的进水孔，所述进水孔环绕在换气管31的边缘设置（在图2中示出），所述进水孔连通引导室4设置；在混气管31的底端设有出气底座61，所述出气底座内设有出气区间62，所述排气室6与出气区间62相通，所述出气底座61的顶端自混气管31的底端向下向外弧形延伸设置，在出气底座61顶端的边缘设有一个以上的出气孔9，所述出气孔9倾斜向内连通至出气区间62设置；所述引导室4自混气管31顶端向下向内倾斜呈倒锥形结构延伸至混气室5设置；所以混气室5自引导室底端向下呈圆筒形结构延伸至排气室6设置。
28.在本实施例中，空气与水在混气装置内的流动方向如图3所示，上述结构，通过进气管3为倒锥形结构设置，使得进入进气管3的空气压力不断上升，有利于后续空气与水的混合；高压储气罐内的空气通过从进气管3进入引导室4并垂直向下流动，从而带动混气管31内的水向下流动经过引导室4、混气室5以及排气室6，最后从出气孔9排出，其中由于引导室4呈倒锥形结构，进入引导室4的空气与水在向下流动的过程中压力不断上升，可以进一步增大空气中氧气的溶解量和增大空气与水的混合速度，且由于混气室5呈圆筒结构，可以增大混合时间和深度，其深度越大出口的压力就越大，这样空气与水的混合效果越好；同时通过空气流动的压力从而将混气管31外部的水通过进水孔8抽入到引导室4内，由此可以及时补充混气管31内的水量；空气与水混合完成高压混合气体后经过出气孔9排出，通过设置在出气底座61顶端的出气孔9，使得高压混合气体从出气孔9斜上的方向射出，气流速度的水平分量较大，有利于扩大气流半径，有利于氧气不断向周围扩散，而气流速度的垂直分量速度较小，有利于延长气流从水面逸出的时间，使氧气在水中充分溶解。
29.如图1所示，高压储气罐1上端设有电动机10和空气压缩机11，空气压缩机11一端与电动机10连接，另一端与高压储气罐1连接；电动机10上方设有控制器12，控制器12下端与电动机10连接。
30.以上设置，通过高压储气罐1上端设有电动机10和空气压缩机11，空气压缩机11一端与电动机10连接，另一端与高压储气罐1连接；电动机10上方设有控制器12，控制器12下端与电动机10连接，使得控制器12控制电动机10的启动，电动机10控制空气压缩机11的工
作。
31.如图1所示，进气管3内设有电磁通气阀，电磁通气阀与控制器12电性连接。
32.以上设置，通过进气管3内设有电磁通气阀，电磁通气阀与控制器12电性连接，使得控制器12控制电磁通气阀的开关并进一步控制进气量的大小。
33.如图1所示，高压储气罐1内设有压力检测器，压力监测器与控制器12电性连接。
34.以上设置，通过高压储气罐1内设有压力检测器，压力检测器与控制器12电性连接，使得压力检测器用于测量高压储气罐1的压力大小并将压力信号反馈给控制器12，控制器12进一步判断是否停止增氧，防止压强过大损坏机械，电动机10带动空气压缩机11把空气泵入高压储气罐，当高压储气罐压力达到最大工作压力，自动停机。
35.如图1所示，所述连接管道外侧和出气底座底部均设有溶氧仪，所述溶氧仪与控制器电性连接。
36.以上设置，所述连接管道外侧和出气底座底部均设有溶氧仪，所述溶氧仪与控制器电性连接，使得溶氧仪13可以将水面与水底的氧气含量信息反馈给控制器12，控制器12进一步判断是否进行增氧操作，当检测到水面和水底含氧量已经达标时，控制器12使电磁通气阀关闭，停止增氧，从而节能降耗。
37.如图2所示，在进气管3位于引导室内的一端设有进气口7，所述进气口7的横截面积大于出气孔9的横截面积的总和。
38.以上设置，进气口7的横截面积大于出气孔9的横截面积的总和，使得出气口处压强增大，有效提高气体溶水效率，且可以增加混合气体射出的压力，使得混合气体可以射出得更远。
39.进气管3下端与混气装置2的连接处通过法兰（图中未示出）相连接。
40.以上设置，通过法兰实现进气管与混气装置的连接，结构简单且连接紧密。
41.进气管3上端与高压储气罐1的连接处通过法兰相连接。
42.以上设置，通过法兰实现进气管与高压储气罐的连接，结构简单且连接紧密。