專利名稱：深水域以強制對流循環方式改善水質的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種改善水質的裝置，尤其涉及一種在深水域以強制對流循環方式改善水質的揚水筒。
以往，在水壩、湖、沼、或河川中，藻類會隨著水溫的上升而繁殖，由于水中缺氧使魚類死亡并發生惡臭，致使水質惡化，對此并無有效的防止方法。曾有人建議以活性碳等過濾。在深水的水壩、湖，有人提議采用間歇空氣揚水裝置，強制地令水壩內的水，以上下方向強制對流，加速藻類的死亡，并增加溶氧量。但其安裝維護費用甚巨，且效果不佳。
本實用新型是在水壩、湖沼或儲水場內水最深的位置設置揚水筒。用上述揚水筒使水在循環流動的過程中，令凝集劑或滅藻劑易于擴散，使固形物沉淀，同時也令藻類死亡，可有效地達到凈水的目的。
本實用新型是由如下構思實現的一種深水域以強制對流循環方式改善水質的裝置，包括一揚水筒，其上端附有浮環，以便將揚水筒豎立，下端部外側嵌裝環狀的間歇供氣裝置，另在揚水筒下端安裝數個連結桿與重錘；間歇供氣裝置與揚水筒隔著間隔嵌裝內筒，再隔著某些間隔嵌裝外筒，在內外筒之間仍有隔開筒，內筒下部，有孔與隔開筒相通，隔開筒上部，則有孔與外筒相通，內筒上部還有孔與揚水筒相通。供氣是先進入外筒中的。
本實用新型是在水壩、儲水池、或湖沼等，以對流方式，曝氣大量水的揚水筒裝置。其設備及維護費用極低，處理效果顯著。
下面根據附圖詳細說明
圖1為揚水筒的上、下層水流對流示意圖2為揚水筒的詳細說明圖；圖3為揚水筒的詳細說明圖；圖4為揚水筒的正面圖；圖5為揚水筒的平面圖；圖6為揚水筒空氣室的平面對稱配置圖；圖7為揚水筒空氣室的平面對稱配置圖；圖8為揚水筒空氣室的平面對稱配置圖；圖9為揚水筒空氣室的平面對稱配置圖。
揚水筒是利用水的對流循環，因此深水時可更有效地發生作用，所以要有如
圖1所示的表層部分與下層部分，容易對流的形狀為宜。為了獲得必要的水深，可使用人工或機械挖掘水底(例如儲水場最深的位置不超過3公尺時)而形成如
圖1所示的水底形狀即可。
上面是對于湖沼中設置揚水筒的實施例的說明。當然也可以在儲水場內設置上述揚水筒，由湖沼或河川抽送適量的處理水，使固形物沉淀，同時或依序實施固形物沉淀及滅藻。
以往關于各種水壩、儲水池、或湖沼等曝氣裝置，大都認為以間歇空氣揚水筒最為有效，但該設置密度是在水深20公尺以上的水壩時，水量每100萬噸，必須有口徑40cm－50cm的揚水筒一支，水量愈多所需設置的支數亦隨之增加。
若將數支集中成束的通氣性中空體，以作為活性通路的曝氣槽，但僅是在令活性氣體，分散上升之間予以曝氣為目的的閉室間的凈水裝置，與水量1，000萬噸以上的凈水為目的的本實用新型，本質上構思就不同。
如根據上述的現有技術來看，如果在水量1，000萬噸的水壩等時需要10支揚水筒，而水量1億噸的水壩則需100支揚水筒。又隨著揚水筒設置數目增加，附屬設置(例如送氣軟管、空氣壓縮機以及馬達)也隨之增加，這些設備的維護費甚巨，且問題重重。
為了增大揚水筒的橫截面，可以考慮采用較大口徑的揚水筒(例如1m－5m)，但使用大口徑時不但空氣室的容量需要加大，且產生揚水筒內上升的空氣，與揚水筒壁接觸不良，以及浮力的效果等各種問題，因此大口徑時亦難免有效率降低的缺點。
V=k 4/3 πr3k………系數(0.3－1.0)r………揚水筒的半徑v………空氣室容量由上式可知，空氣室容量是與揚水筒半徑的立方成正比，因此口徑增加時，所需的能量愈大。
本實用新型如上述原因，將效果較好的口徑的揚水筒以適當數目集中成束，可獲得所需要的揚水橫截面層解決上述各問題。
將數支(2支－20支)揚水筒(例如口徑30cm－50cm)集束成一體，各揚水筒附設個別或共同的空氣室，增大設于一處的容量。又裝設于一處的揚水筒數雖然理論上沒有限制，但實際上以20支為其最高限度。
根據本實用新型，將揚水筒數支集束成一體，所以在同一處所得相當于各揚水筒總橫截面積，讓水上升，使之循環流動，所以以較小的能量，即可獲得與一支大口徑揚水筒相同的揚水量。
如前所述，以一處即可實施大量的揚水，所需的能量，若與使用同一揚水量的大口徑揚水筒比較時，以使用口徑5英寸小揚水筒的能量即夠，因此可以顯著的節省能量，且揚水筒的保養亦較合理。
如使上述空氣中的空氣，滯留時間為適當之值時(例如30秒左右)，空氣團會以一定的間隔，在揚水筒內上升，迅速地將下方的水向上方送。當空氣團上升時，揚水筒內水的流速會與空氣團的上升速度一樣迅速，而空氣團出于外界時，揚水筒內的水即成為慣性流動而稍微緩慢。所以，揚水筒內的流動會有變化，發生間歇的噴出現象，由揚水筒所排出的水不會成固定流動，而成波紋流動，可以有效的分散，且以揚水筒為中心而構成很大的對流圈。這種對流圈如在有相當的水深時(例如30公尺以上)每1，000萬噸一個揚水筒便足夠，所以本實用新型的集合揚水筒，效果很大。
本裝置以圖2及圖3加以詳細說明。
本裝置揚水筒1上端附有浮環14，以便將揚水筒豎立，下端部外側嵌裝環裝的間歇供氣裝置2，另在揚水筒1下端安裝數個連結桿16，該連結桿的下端與重錘15連結以免揚水筒漂移。
前述間歇供氣裝置2與揚水筒1隔著某些間隔嵌裝內筒7，再隔著某些間隔嵌裝外筒8，而在內外筒間裝置隔開筒9。另在隔開筒9上下端裝置封閉板25及27。又在內筒7的下端及隔開筒9的上部，有數個穿孔21及20以等距離相隔。內筒7上端所設封閉板28下方另設數個長方孔10以環狀設于揚水筒1的周圍。17是供氣口，供氣來源由設置于岸上的空壓機以供氣橡管供給。
將其裝設于池底適當位置后，如18箭向供給加壓空氣至17時，由內外筒7和8所構成的空氣室6內水位，將如19所示降下。如6內水位降至19位置時，空氣室6內空氣將經長方孔10以箭向23進入揚水筒1內部，而產生空氣團塊24上升至揚水筒內。此時經外筒8下端，池水被吸入空氣室6內(箭向20方向)。則揚水筒內的水，隨著空氣團24的上升一起上升而由上端開口部13噴出。噴水一到水面即被曝氣，吸收氧氣后，順著箭向26(26a)循環，以至再度被吸入空氣室6內。
假如該水域又深，需循環水量又大時，將多數支(2支－20支)揚水筒集成一體，在各揚水筒附設個別或共同的空氣室(如圖6－9平面對稱配置)可達到大量循環水量的目的。
此外，揚水筒中的空氣室6對各揚水筒是以單獨或共同連成一體的方式裝設。并且空氣室6在單獨的揚水筒內是設置在下方壁緣部位，而在連設一體的揚水筒內則設置在下方部位。
權利要求1.一種深水域以強制對流循環方式改善水質的裝置，包括一揚水筒，其上端附有浮環，以便將揚水筒豎立，下端部外側嵌裝環狀的間歇供氣裝置，另在揚水筒下端安裝數個連結桿與重錘，其特征在于間歇供氧裝置與揚水筒隔著間隔嵌裝內筒，再隔著某些間隔嵌裝外筒，在內外筒之間仍有隔開筒，內筒下部，有孔與隔開筒相通，隔開筒上部，則有孔與外筒相通，內筒上部還有孔與揚水筒相通。
2.如權利要求1所述的深水域以強制對流循環方式改善水質的裝置，其特征在于，為了增大揚水的橫截面積，將數支揚水筒集中成束狀的排列，并成一體。
3.如權利要求2所述的深水域以強制對流循環方式改善水質的揚水筒，其特征在于，其并成一體排列的揚水筒之間，各筒體底部位置連設有一間歇供給加壓空氣用的空氣室。
4.如權利要求3所述的深水域以強制對流方式改善水質的揚水筒，其特征在于，其空氣室對各揚水筒是以單獨或共同連成一體的方式裝設，并且空氣室在單獨的揚水筒內是設置在下方壁緣部位，而在連設一體的揚水筒內則設置在下方部位。
專利摘要本實用新型是用于在深水域，如水壩、儲水池、湖沼等，以強制對流循環方式改善水質的裝置。本實用新型涉及在水壩、儲水池、湖沼等，曝氣大量水的揚水筒。其特征是，將數支揚水筒合并，裝成一體，在該揚水筒的下方，連設對各揚水筒間隔的供給加壓空氣用的空氣室。
文檔編號C02F7/00GK2066442SQ9020091
公開日1990年11月28日 申請日期1990年1月19日 優先權日1990年1月19日
發明者陸文彬 申請人:陸文彬