[发明专利]基于莫比乌斯环的水体增氧装置及其使用方法

说明书

本发明涉及一种基于莫比乌斯环的水体增氧装置及其方法。水体增氧装置包括莫比乌斯环、转轴、连接杆；其中：所述的莫比乌斯环，通过n次180°的扭转而形成，n为奇数；莫比乌斯环的环面的中心线在同一个平面，且莫比乌斯环的环面的中心线为圆形；所述的转轴，垂直于莫比乌斯环设置，并位于莫比乌斯环中心线的中心位置；所述的连接杆，至少具有三根；每一根连接杆的一端与莫比乌斯环连接，另一端则与转轴连接。由此可知，本发明通过莫比乌斯环的扭动，增加水体与空气的接触面积，从而提高水中的氧气含量，避免城市景观水体含氧量下降，以及其导致的生物多样性下降和水体变质。从而提升城市景观水体的质量，提升城市环境的质量。

技术领域

本发明涉及一种水体增氧装置，尤其是一种基于莫比乌斯环的水体增氧装置及其使用方法。

背景技术

在当今城市发展的情势下，城市绿化的进程加快，其中有很多景观水体，水体流动较差，水体氧气含量较低，导致其中的生物多样性降低，水质变差，容易变质发臭，影响景观质量和人们的生活体验。

目前针对这类问题，也有几种解决方法，比如通过水泵增加水循环、通过气泵向水中充气、通过螺旋桨搅拌水体等等，但是这几类方法都有成本高，效率低的缺点。

因此很有必要基于一些新的装置特点，同时结合城市水景美观的要求，研究一种新型的水体增氧装置，兼顾高效，高掺混这些特点。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种基于莫比乌斯环的水体增氧装置，通过莫比乌斯环的扭动，增加水体与空气的接触面积，从而提高水中的氧气含量，避免城市景观水体含氧量下降，以及其导致的生物多样性下降和水体变质。从而提升城市景观水体的质量，提升城市环境的质量。

为实现上述的技术目的，本发明将采取如下的技术方案：

一种基于莫比乌斯环的水体增氧装置，包括莫比乌斯环、转轴、连接杆；其中：所述的莫比乌斯环，通过n次180°的扭转而形成，n为奇数；莫比乌斯环的环面的中心线在同一个平面，且莫比乌斯环的环面的中心线为圆形；所述的转轴，垂直于莫比乌斯环设置，并位于莫比乌斯环中心线的中心位置；所述的连接杆，至少具有三根；每一根连接杆的一端与莫比乌斯环的最低点连接，另一端则与转轴连接。

作为本发明的进一步改进，所述莫比乌斯环的半径r的取值范围为：1≤r≤3，单位为米；所述的莫比乌斯环的扭转次数n的取值范围为：5≤n≤11。

作为本发明的进一步改进，所述的莫比乌斯环的环宽a的取值范围为：0.1r≤a≤0.2r，单位为米。

作为本发明的进一步改进，所述转轴的转动角速度ω的取值范围为：0.1≤ω≤1.5，单位为rad/s。

作为本发明的进一步改进，所述连接杆的数量为奇数根；所述连接杆呈矩形状设置，同时该连接杆存在角度为α的扭转；所述角度α的取值范围为：7.5°≤α≤20°。

作为本发明的进一步改进，所述转轴的直径d为0.05r；r为莫比乌斯环的半径。

本发明的再一个技术目的是提供一种使用基于莫比乌斯环的水体增氧装置进行水体增氧的方法，包括以下步骤：1)根据水体宽度L的大小，确定所需的水体增氧装置的数量，并将所需的水体增氧装置均匀地置于水体中，且水体增氧装置的莫比乌斯环在水体中的浸没深度 h满足：2/3a≤h≤3/4a，其中，a为莫比乌斯环的环宽；2)通过驱动转轴旋转，以带动莫比乌斯环旋转，转轴的转动角速度ω的取值范围为：0.1≤ω≤1.5，单位为rad/s。

作为本发明的进一步改进，水体宽度L的取值为2mr≤L＜4mr时，水体中应均匀布置m 个所述水体增氧装置，m为正整数。

根据上述的技术方案，相对于现有技术，本发明具有如下的有益效果：