[发明专利]低能耗水体增氧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种增氧机。

背景技术

目前的水体增氧机多为机械式的，能耗高，效率低，高能耗也增加了其应用成本和应用范围，本发明能耗低，即使采用太阳能也能昼夜工作，这使其应用范围从水产养殖扩大到了水污染的防治。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种新型的低能耗水体增氧装置，其能够有效解决现有增氧机能耗高、增氧效率低的问题。

为达到上述目的本发明采用以下方案：

低能耗水体增氧装置，其包括：电源、氢燃料电池、大面电极、小面电极、输氢管。电源可以使用太阳能、风能等任何直流电源，大面电极和小面电极浸在水中进行工作，大面电极与水接触的面积较大，小面电极与水接触的面积要尽可能小，大面电极和小面电极均为惰性电极，大面电极与电源的正极连接，小面电极与电源的负极连接，通过对水进行电解，在大面电极产生氧气，在小面电极产生氢气，大面电极由于与水接触的面积较大，使得其产生的氧气能够分散并溶解到水中，而小面电极与水接触的面较小，所产生的氢气无法及时溶解，从而使氢气在水中而析出，并形成气泡，气泡在水中上升，并通过输氢管道进入到氢燃料电池中，氢气作为氢燃料电池的燃料来产生电能，再作为本发明的另一个电源使用。

进一步的，上述大面电极或小面电极可以通过对外形或结构的设计，使小面电极的尖端或大面电极和小面电极之间具有很强的电场，使水中H⁺和OH^-能够更快的在水中移动并向两个电极聚集。其方法有：将小面电极设计为一端较尖的长杆状结构；在大面电极和小面电极上连接面积较大的导电部件，以增大大面电极和小面电极容纳电荷的能力；在保证不会有氧气析出的情况下，减小大面电极和小面电极之间的距离。

进一步的，上述低能耗水体增氧装置还包括储氢装置，储氢装置可以为倒扣在水中的筒状结构，氢气先上升进入到储氢装置中，将其中的水向下排出从而起到储存氢气的作用，如果氢燃料电池消耗氢气的速度赶不上低能耗水体增氧装置产生氢气的速度，或水中溶氧接近饱和时，多余的氢气就暂时储存在储氢装置中。

进一步的，上述储氢装置也可以通过连接空气压缩机对氢气进行压缩并储存在压缩气体储存罐中。

进一步的，上述大面电极和小面电极所处区域的四周，设置有防触电网，防触电网为同时环绕大面电极和小面电极设置的金属丝或金属网，以消除或降低四周的电位差，防止电流对水中生物造成伤害。

进一步的，上述大面电极的与水接触的部分，设计时可以使其均匀分布在一球面的结构上，其上有孔或缝，以保证水流的通畅性，在为了获得更好的水流通畅性时，可以牺牲一定的大面电极与水接触部分在球面分布的均匀性，例如可以将大面电极设计为环形等。

由此可知，本发明具有能耗低，增氧效率高的优点。

附图说明

图1是本发明的整体示意图，其中电源未标出。

图2是本发明的小面电极靠近尖端的位置的放大图；

图中有：大面电极1，小面电极2，氢燃料电池3，储氢装置4，正极5，负极6，输氢管道7，导线8，尖端9。

图2所示，小面电极2仅仅裸露出尖端9处很小的面积，尖端9后部的位置由绝缘材料包裹，小面电极可以设计为图1所示的表面积较大的长杆状，也可以设计为其它能够增大尖端9处的电场的或大面电极1和小面电极2之间的电场的结构，例如：在大面电极1和小面电极2连接多层互不接触的金属片或多个电容，或其它表面积较大的能够容纳较多电荷的结构或部件。

在工作电压较高，有可能对水中生物造成伤害时，可以在大面电极1和小面电极2共同所处的区域周围环绕设置防触电网，防触电网为相互连接的导电丝或导电网，以降低周围区域的电势差，防止电流对水中生物造成伤害。

本发明的大面电极1与水接触的部分，可以设计为均匀分布在一球面的结构，其上有孔或缝，以保证水流的通畅性，小面电极设置在球面结构的中心，这样就可以在不设置防触电网的情况下避免对水中生物造成伤害，在为了获得更好的水流通畅性时，可以牺牲一定的大面电极在小面电极分布的均匀性，例如将其设计为环形（大面电极为完全无缝或孔的球形时，其在球面的分布是最均匀的）。