一种高饱和溶解氧设备的制作方法

本实用新型涉及水处理技术领域，具体而言，涉及一种高饱和溶解氧设备。

背景技术：

溶解氧是池塘养殖业最重要的水质指标。鱼类的呼吸依赖于水中的溶解氧含量，如果水中低于1mg/l时，鱼类就会浮头。而当溶氧低于0.5mg/l时，鱼类即可窒息死亡。

目前，为提高水中的溶氧，常常需要用大型加压容器罐进行加压处理，成本较高，不便于普及。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高饱和溶解氧设备。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种高饱和溶解氧设备，包括：箱体以及固设于箱体上的制氧设备、驱动装置和混流叶片组；驱动装置与混流叶片组连接；制氧设备的出气端与混流叶片组的进水口连通；混流叶片组内串联有多组与进水口连通的旋涡式叶片单元。

本方案中，水经混流叶片组的进水口流入混流叶片组内，混流叶片组内的多组旋涡式叶片单元能够产生负压，将制氧设备产生的气体通过进水口吸入多组旋涡式叶片单元，在高速旋转下可通过多组旋涡式叶片单元将液体与气体混合搅拌并增压，在旋涡式叶片单元高强压力作用下气体与液体可充分溶解混合，无需采用亨利定律原理的大型加压容器罐或大型反应塔及等温等压条件下便可制取高饱和的高浓度溶解液，能够简化高饱和溶解氧设备的结构，同时降低生产维护成本，便于普及。

在上述技术方案中，优选地，混流叶片组还包括：进水端头、出水端头以及转轴；进水端头和出水端头套设在转轴外，进水口设于进水端头上；旋涡式叶片单元套接于转轴外且位于进水端头与出水端头之间，转轴带动旋涡式叶片单元工作，其中，制氧设备制得的气体和水经进水口流入进水端头，并在流过多组旋涡式叶片单元后经出水端头流出。

在上述任一技术方案中，优选地，旋涡式叶片单元包括：转动部，套设于转轴外且与转轴固定，转动部内设有第一流道；固定部，套设于转动部外，进水端头和出水端头抵靠在两侧的固定部上，以使多个固定部相互抵靠固定，其中，固定部内设有第二流道，沿流体流动方向第二流道的横截面积逐渐减小，旋涡式叶片工作时，转轴带动转动部转动，流体经第一流道流入第二流道，并经第二流道流出旋涡式叶片单元。

在上述任一技术方案中，优选地，相邻两个固定部之间设有第一密封圈；和/或进水端头与相邻的固定部之间设有第二密封圈，出水端头与相邻的固定部之间设有第二密封圈。

在上述任一技术方案中，优选地，混流叶片组还包括：固定座，与箱体固定连接，进水端头以及出水端头与固定座固定连接。

在上述任一技术方案中，优选地，旋涡式叶片单元为4组或5组。

在上述任一技术方案中，优选地，制氧设备包括：固设于箱体上的制氧机、负氧离子发生器以及臭氧发生器，制氧机制得的氧气、负氧离子发生器制得的负氧离子以及臭氧发生器制得的臭氧经进水口流入混流叶片组内。

在上述任一技术方案中，优选地，制氧机的出气端与负氧离子发生器的进气端以及臭氧发生器的进气端连通，负氧离子发生器的出气端以及臭氧发生器的出气端与进水口连通。

在上述任一技术方案中，优选地，高饱和溶解氧设备还包括：气液分离罐，气液分离罐的进液口与混流叶片组的出水口连通，气液分离罐具有出液口且气液分离罐的上侧设有排气阀。

在上述任一技术方案中，优选地，高饱和溶解氧设备还包括：强磁活化器，设于气液业分离罐的进液口内，流体经强磁活化器流入气液分离罐。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：氧传感器，设于气液分离器内；控制器，与氧传感器电连接；报警装置，与控制器电连接。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施例的高饱和溶解氧设备部分结构的立体结构示意图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的高饱和溶解氧设备部分结构的俯视图；

图3是图2中a-a截面的剖视图；

图4是图3中b部分的局部放大图；

图5是根据本实用新型的一个实施例的转动部的立体结构示意图；

图6是根据本实用新型的一个实施例的固定部的立体结构示意图；

图7是根据本实用新型的一个实施例的漩涡式叶片单元的立体结构示意图；

图8是根据本实用新型的一个实施例的高饱和溶解氧设备的结构示意图；

图9是根据本实用新型的一个实施例的高饱和溶解氧设备的系统原理图。

其中，图1至图9中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10箱体，20制氧设备，21制氧机，22负氧离子发生器，23臭氧发生器，30驱动装置，40混流叶片组，41漩涡式叶片单元，411转动部，4111第一流道，412固定部，4121第二流道，4122凹槽，42进水端头，421进气口，422进水口，43出水端头，44转轴，45连接腔，50第一密封圈，60第二密封圈，70气液分离罐，71排气阀，80强磁活化器，90固定座，100连杆，110轴承。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图9描述根据本实用新型的一些实施例。

如图1至图9所示，本实用新型的实施例提供了一种高饱和溶解氧设备，包括：箱体10以及固设于箱体10上的制氧设备20、驱动装置30和混流叶片组40；驱动装置30与混流叶片组40连接；制氧设备20的出气端与混流叶片组40的进水口422连通；混流叶片组40内串联有多组与进水口422连通的旋涡式叶片单元41。

本方案中，水经混流叶片组40的进水口422流入混流叶片组40内，混流叶片组40内的多组旋涡式叶片单元41能够产生负压，将制氧设备20产生的气体通过进水口422吸入多组旋涡式叶片单元41，在高速旋转下可通过多组旋涡式叶片单元41将液体与气体混合搅拌并增压，在旋涡式叶片单元高强压力作用下气体与液体可充分溶解混合，无需采用亨利定律原理的大型加压容器罐或大型反应塔及等温等压条件下便可制取高饱和的高浓度溶解液，能够简化高饱和溶解氧设备的结构，同时降低生产维护成本。

在理想条件下，混合效率在80-90％左右，饱和溶解氧可达50毫克以上/升水。

在上述实施例中，优选地，混流叶片组40还包括：进水端头42、出水端头43以及转轴44；进水端头42和出水端头43套设在转轴44外，进水口422设于进水端头42上，进水口422的侧壁上设有进气口421；旋涡式叶片单元41套接于转轴44外且位于进水端头42与出水端头43之间，转轴44带动旋涡式叶片单元41工作，其中，制氧设备20制得的气体和水经进水口422流入进水端头42，并在流过多组旋涡式叶片单元41后经出水端头43流出。

在该实施例中，水经进气端头流入多组旋涡式叶片单元41，制氧设备20制得的气体经进气口421流入多组旋涡式叶片单元41，通多组旋涡式叶片单元41的加压混合，形成高饱和的高浓度溶解液，随后高饱和的高浓度溶解液经出水端头43上的出水口流出。

其中，驱动装置30为三相电机，电机和转轴44通过联轴器连接。

如图3和图4所示，在上述任一实施例中，优选地，旋涡式叶片单元41包括：转动部411，套设于转轴44外且与转轴44键连接固定，转动部411内设有第一流道4111；固定部412，套设于转动部411外，进水端头42和出水端头43抵靠在两侧的固定部412上，以使多个固定部412相互抵靠固定，其中，固定部412内设有第二流道4121，旋沿流体流动方向第二流道4121的横截面积逐渐减小，涡式叶片工作时，转轴44带动转动部411转动，流体经第一流道4111流入第二流道4121，并经第二流道4121流出旋涡式叶片单元41。

在该实施例中，固定部412与进水端头42以及出水端头43固定，转动部411在转轴44的带动下转动，转动部411转动时，水流入转动部411的第一流道4111内并在离心力的作用下从第一流道4111内流出流入第二流道4121，由于沿流体流动方向第二流道4121的横截面积逐渐减小，水和气体混合的流体的压力逐渐增大，经过多个旋涡式叶片单元41的加压，能够形成高压的流体环境，进而便于氧气等气体的溶解。

其中，具体地，如图5所示，第一流道4111由转动部411的端面延伸至转动部411的侧壁，并且流道为旋涡型，流体经转动部411端面流入第一流道4111，并最终在离心力的作用下经转动部411的侧壁流出。

如图6所示，固定部412上设有容纳转动部411的凹槽4122，第二流道4121设于凹槽4122的侧壁上，并贯穿固定部412的两端面，如图4和图5所示，转轴44上连接有轴承110，固定部412套设于轴承110外，以实现转轴44与固定部412的转动连接，同时，进水罐头和出水端头43通过四个周侧上的连杆100将多个固定部412固定在一起。如图4和图5所示，相邻两个旋涡式叶片单元41之间设有连接腔45。

水和氧气等气体经进气端头流入混流叶片组40内。含有水和氧气的流体首先流入与进水端头42相邻的转动部411内的第一流道4111内，并经第一流道4111流入该旋涡式叶片单元41固定部412的第二流道4121内，并在经加压后流入相邻两个旋涡式叶片单元41之间的连接腔45内，随后流体流入下一个旋涡式叶片单元41转动部411的第一流道4111内，直至流体流过最后一个旋涡式叶片单元41，流体经出水端头43流出，经过多个混流叶片单元41的加压，气体与液体可充分溶解混合，无需采用亨利定律原理的大型加压容器罐或大型反应塔及等温等压条件下便可制取高饱和的高浓度溶解液。

如图3所示，在上述任一实施例中，优选地，相邻两个固定部412之间设有第一密封圈50；并且进水端头42与相邻的固定部412之间设有第二密封圈60，出水端头43与相邻的固定部412之间设有第二密封圈60。

在该实施例中，通过设置第一密封圈50和第二密封圈60，能够提高混流叶片组40的密封性能。

在上述任一实施例中，优选地，混流叶片组40还包括：固定座90，与箱体10通过螺栓固定连接，其中固定座90为两个，且两个固定座90分别与进水端头42以及出水端头43通过螺栓固定连接，以实现进水端头42和出水端头43在箱体10上的固定。

在上述任一实施例中，优选地，旋涡式叶片单元41为4组或5组。

在该实施例中，旋涡式叶片单元41为4组或5组，通过设置4组或5组叶片，既能够对流体进行加压，便于气体和水的混合，同时能够减少能耗，提高能效。

在上述任一实施例中，优选地，制氧设备20包括：固设于箱体10上的制氧机21、负氧离子发生器22以及臭氧发生器23，制氧机21制得的氧气、负氧离子发生器22制得的负氧离子以及臭氧发生器23制得的臭氧经进水口422流入混流叶片组40内。制氧机21的出气端与负氧离子发生器22的进气端以及臭氧发生器23的进气端连通，负氧离子发生器22的出气端以及臭氧发生器23的出气端与进水口422连通。

具体地，本实施例中采用锂性分子筛制氧技术经无油空压机注气进行氮氧分离，把分离的氮气释放到空气中，剩下纯净的氧气分子。

同时采用交流电经emi处理电路雷击保护电路处理后，通过脉冲式电路，过压限流；高低压隔离等线路升为交流高压，在通过特殊等级电子材料整流滤波后得到纯净的直流负高压，将直流负高压连接到纳子富勒烯c80碳元素制作的释放尖端，利用尖端直流高压产生高电晕，高速释放出大量的电子(e-)。然后，使纯净的氧分子迅速的将电子捕捉，从而生成带有负电荷的负氧离子o2-。

同时。氧气输出流量大于电子释放量40％，其氧气可供高压石英放电管放电分时产生臭氧，最终，由三种混合气体进入混流叶片组40内，水分子团断裂后，水中的无机盐和高浓度氧分子和负氧离子的作用下，阻断了水分子的二次结合，使其不能再次重合。因而改变了原有的分子团结构，使其变成了小分子团水，并且使大量的氧分子和负氧离子长时间饱和在小分子团水中，产生小分子活性高溶解氧水质(即小分子团水形成的高浓度溶氧水)，从而达到水中高溶解氧的目的。

同时，臭氧和负氧离子还能够起到水体消毒的作用。

通过本实施例中的高饱和溶解氧设备产生的小分子团高溶解氧水不仅可以用作饮用水以及人体泡浴，还可以循环高效快速杀菌、消毒、将水质活化，养殖和净化各类水产品，使鱼池自然形成一个微生物良性循环的大系统，本技术具有高密度养殖和净化各类水产品、降低养殖成本、集中标准化养殖、重复利用水资源和节约水资源、节约劳动力等优势，便于提高产量。

在上述任一实施例中，优选地，高饱和溶解氧设备还包括：气液分离罐70，气液分离罐70的进液口与混流叶片组40的出水口连通，气液分离罐70具有出液口且气液分离罐70的上侧设有排气阀71(例如为高压排气阀71)。

在该实施例中，气液分离罐70的上侧设有排气阀71，使富余的氧气和臭氧经高压排气阀71排除，以防止混流叶片组40内溶气过多产生曝气或水流量降低。

其中，优选地，气液分离罐70为ws304全不锈钢铸造形成。

在上述任一实施例中，优选地，高饱和溶解氧设备还包括：强磁活化器80，设于气液业分离罐70的进液口内，流体经强磁活化器80流入气液分离罐70。

在该实施例中，强磁活化器80由ws304全不锈钢管焊接制作，管内共分三层，最外层为磁场隔离层，中间层为钕铁鹏强磁模块按梅花形与管壁焊连。最内层为钕铁鹏强磁棒。水经磁棒上下夹层通过时经磁棒和中间层的ns极磁力线将水分子团进行磁化切割。本申请中强磁活化器80的具体结构可参见申请号为cn201420529089.6的实用新型专利中的相关内容，此处不再赘述。

在上述任一实施例中，优选地，还包括：氧传感器，设于气液分离器内；控制器，与氧传感器电连接；报警装置，与控制器电连接。

本方案中，控制器接收氧传感器的信号，并在氧传感器检测氧浓度偏离阈值时，控制器响应于氧传感器的信号，发出报警，从而能在氧浓度高于或低于预设值时发出报警，能够及时调整，提高工作的可靠性。

其中，氧传感器为原电池式氧传感器，控制器为stm32f0型单片机，报警装置为与控制器电连接的电磁继电器以及与电磁继电器连接的报警器，报警装置工作时，首先电磁电磁继电器导通，随后报警器发出报警声，以达到报警提醒的目的。

本实用新型的高饱和溶解氧设备的总装图如图8所示，制氧设备20设于箱体10的上部，混流叶片组40和驱动装置30设于箱体10的下部。驱动装置30带动混流叶片组40工作，制氧设备20产生的纯氧、臭氧以及负氧离子和水流入混流叶片组40，并形成高饱和的高浓度溶解液后流入气液分离罐70，多余的气体经排气阀71排出，溶解液经气液分离罐70的出液口流出。

本实用新型的高饱和溶解氧设备的原理图如图9所示，空气在无油泵的作用下经粗空滤和无油泵流入两个制氧机21内，制氧机21内氮氧分离后氮气排入大气中，氧气经臭氧发生器23和负氧离子发生器22后形成氧气、臭氧以及负氧离子的混合气体，并最终经混流叶片组40和水形成高饱和的高浓度溶解液。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。