沉水型净水装置

技术领域

本发明涉及净水技术领域，特别是涉及沉水型净水装置。

背景技术

在河流水域的净水方案中，现有的方案中存在通过化学的方式来实现净水效果，这种处理方案一方面存在较高的化学原材料费用；另一方面采用化学净水方法时还需要结合物理沉淀或过滤的方法，其步骤相对繁琐。

发明内容

本申请的一个发明目的在于，提供一种沉水型净水装置，其采用生物净水的方式来净化水域，该装置能够浸没于水中以用于培育沉水植物，通过沉水植物本身的净水属性，从而达到净化水源的效果。

一种沉水型净水装置，包括：

浮床，包括多个培育架以及连接组件，所述培育架用于培育沉水植物，所述连接组件用于拼接所述多个培育架为整体并能够调节相邻的两个所述培育架之间的间距；

悬浮模块，与所述浮床连接，并为置于水中的所述浮床提供浮力；

配重模块，沉降于水底并与所述浮床连接，所述配重模块为置于水中的所述浮床提供拉力；

所述配重模块施加于所述浮床的拉力和所述悬浮模块施加于所述浮床的浮力共同约束所述浮床浸没于水中。

在其中一个实施例中，每个所述培育架内均设置有多个种植单元，每个所述种植单元为镂空网状结构，每个所述种植单元用于培育所述沉水植物；

每个所述培育架的上侧设置有限位网，所述限位网铺设于所述种植单元的上侧并与所述培育架的边缘固定连接，所述限位网与每个所述种植单元之间设置有可拆卸的紧固件以固定所述种植单元于所述浮床内。

在其中一个实施例中，所述培育架包括多块板片围成的开口向上的结构，所述培育架的侧面和底面均设置有第一通孔，所述培育架中填充有陶粒，所述培育架的下方悬挂有多个收容所述陶粒的微生物球。

在其中一个实施例中，所述培育架与所述限位网之间设置有聚酯纤维层。

在其中一个实施例中，所述连接组件包括至少一根连接杆；

所述连接杆设置有多个凸出于所述连接杆外壁的回弹式限位件，所述多个回弹式限位件分别沿所述连接杆的轴线延伸方向依次排布，所述回弹式限位件被施加作用力时能够向所述连接杆的内部方向移动；

每个所述培育架设置有与所述连接杆外壁配合的卡槽，每个所述培育架上的所述卡槽对应地卡接于所述连接杆的外壁，每个所述卡槽对应地两侧分别被所述回弹式限位件限制移动。

在其中一个实施例中，所述回弹式限位件包括第一限位件以及弹性件，所述连接杆设置有可供所述第一限位件穿过的第二通孔，所述弹性件一端连接所述第一限位件，另一端固定于所述连接杆的内腔；

所述连接组件包括两根间隔排布的所述连接杆，每个所述培育架均设置有多个所述卡槽，多个所述卡槽分别一一对应地与所述连接杆卡接。

在其中一个实施例中，所述浮床设置有多级气垫模块，每级所述气垫模块均独立的为所述浮床提供浮力；

所述悬浮模块与所述浮床设置有第一绳索，所述第一绳索间隔设置有多个止档件，所述悬浮模块设置有可供所述止档件穿过的限位孔；

在第一状态下，所述止档件被支撑于所述限位孔的边缘；在第二状态下，所述止档件能够穿过所述限位孔；

所述配重模块与所述浮床之间设置有第二绳索，所述第二绳索连接所述配重模块与所述浮床。

在其中一个实施例中，所述配重模块与所述浮床之间设置有伸缩杆；

所述伸缩杆包括相对的两端，其中一端设置于所述配重模块，另一端设置于所述浮床；

在第一状态下，所述伸缩杆限制所述浮床在水平方向移动；

在第二状态下，所述浮床升降时，所述伸缩杆配合地伸缩。

在其中一个实施例中，所述悬浮模块包括多块浮板，所述浮板形成有种植空间，所述种植空间用于培育挺水植物，所述浮板设置有所述限位孔。

在其中一个实施例中，所述浮床的外部设置有弧形的阻拦网，所述阻拦网的凹面朝向所述浮床。

本申请中的沉水型净水装置，通过浮床中的培育架来培育沉水植物，通过沉水植物本身的属性来实现净水效果。同时浮床中的连接组件能够调节培育架之间的间距，以使得沉水型净水装置能够适应不同水域大小或者能够满足不同沉水植物生长空间的需求。另外，本申请中通过设置悬浮模块和配重模块能够将浮床约束浸没于水域中，以使得浮床的深度能够满足沉水植物的生长要求，进而达到较好的净水效果。在本申请中，采用生物净水的方案来实现水源的净化，其相比化学净水的方案而言，能够较好地降低净水成本，同时净水方式更加简洁。

附图说明

图1为本申请一实施例中的沉水型净水装置的结构示意图；

图2为本申请一实施例中的浮床结构示意图；

图3为本申请另一实施例中的浮床结构示意图；

图4为本申请又一实施例中的浮床结构示意图；

图5为本申请另一实施例中的沉水型净水装置的结构示意图。

附图标号说明：

100、浮床；110、培育架；111、卡槽；120、连接组件；121、连接杆；

122、回弹式限位件；130、种植单元；140、限位网；150；微生物球；

200、悬浮模块；210、第一绳索；211、止档件；220、限位孔；

300、配重模块；310、第二绳索；320、伸缩杆；

400、多级气垫模块。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横

“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本发明一实施例中的沉水型净水装置的结构示意图，本发明一实施例提供了的沉水型净水装置包括：浮床100、悬浮模块200以及配重模块300，其中浮床100用于培育沉水植物，当浮床100被置于水域中时，漂浮于水面上的悬浮模块200能够为浮床100提供浮力，同时被置于水底的配重模块300能够为浮床100提供拉力，在悬浮模块200和配重模块300的配合下能够共同约束浮床100于合适深度的水域中，从而使得生长在浮床100上的沉水植物能够净化水域。

具体的，可参阅图1和图2所示，浮床100包括多个培育架110以及连接组件120，其中培育架110用于培育沉水植物，而连接组件120用于拼接多个培育架110为整体并能够调节相邻的两个培育架110之间的间距。在通过沉水植物净化水域时，为了达到较好的净化效果，通常需要培育较多的沉水植物，因此在浮床100的设计过程中采用多个培育架110拼接的方案，从而为沉水植物提供更多空间。考虑在现实生活中存在不同的水域大小，因此可供放置沉水型净水装置的空间可能受限；同时沉水植物的种类多样，不同沉水植物在生长过程中对于间隔距离存在要求，为此设置有可调节培育架110间距的连接组件120来拼接培育架110。

另外，还需要说明的是培育架110可以为镂空结构，在其被置于水域中时水流能够进入到培育架110中。例如培育架110可以为多块板片围成的开口向上的结构，其中培育架110的侧面和底面均设置有第一通孔。在培育架110被置于水域中时，水流可以通过第一通孔进入到培育架110的内部，从而为培育架110内的沉水植物提供水源。

悬浮模块200与浮床100连接，悬浮模块200在置于水中时能够为置于水中的浮床100提供浮力。悬浮模块200可以是浮球或者浮板等。

配重模块300沉降于水底并与浮床100连接，配重模块300为置于水中的浮床100提供拉力，配重模块300施加于浮床100的拉力和悬浮模块200施加于浮床100的浮力共同约束浮床100浸没于水中。配重模块300中可以是填充有沙粒或者水泥等物质。

在本实施例中，与现有采用化学试剂来净化水源的方案不同，本申请采用培育沉水植物来净化水域。其相比化学净水方案而言，采用生物净水的方案其成本更低，同时方案更简洁。同时，通过浮床100中的培育架110来培育沉水植物，通过连接组件120来调节培育架110的间距，从而使得浮床100能够满足不同水域大小的需求以及不同种类的沉水植物对于间距的需求。另外，在浮床100被置于水中时，被置于水中的悬浮模块200能够为浮床100提供浮力和被置于水底的配重模块300能够为浮床100提供拉力，在二者的作用力下，能够约束浮床100为合适的深度，以满足沉水植物在水域中生长的需求，进而实现较好的净水效果。需要说明的是，由于水域的环境不同以及沉水植物的种类不同，因此沉水植物被置于水域的深度也可能不相同，此时可以通过调节悬浮模块200的尺寸以此来改变施加于浮床100的浮力大小；或者改变配重模块300施加于浮床100的拉力，从而可以将浮床100调整在合适的深度以满足沉水植物的生长需求。

沉水植物培育在浮床100中时，需要考虑至少两个方面的问题，第一是沉水植物的生长区域应该具备较好的透气性，以为沉水植物的生长提供氧气；第二是沉水植物的生长区域应该被限制，以降低沉水植物在浮床100中的移动，从而改变生长在同一培育架110中的沉水植物间距改变以及降低沉水植物从培育架110中移出的风险。为此，研究人员想到在培育架110中设置镂空的种植单元130以及设置限位网140的方式来解决这些问题。

具体的，参阅图2和图3所示，每个培育架110内均设置有多个种植单元130，其中每个种植单元130为镂空网状结构，每个种植单元130用于培育沉水植物。同时，每个培育架110的上侧设置有限位网140，限位网140铺设于种植单元130的上侧并与培育架110的边缘固定连接，限位网140与每个种植单元130之间设置有可拆卸的紧固件以固定种植单元130于浮床100内。

在本实施例中，在培育架110中设置多个镂空的种植单元130，当沉水植物被培育在种植单元130中时，镂空结构的种植单元130可供氧气流通，同时也可使得沉水植物的根系从镂空结构处延伸至水域中，从而实现较好的净水效果。另外，在培育架110的上侧设置的限位网140，其一方面能够防止水域中的杂物进入到培育架110中；另一方面，由于限位网140与培育架110之间形成约束关系，从而通过培育架110限制限位网140的移动，当限位网140的位置被限制后，在限位网140与种植单元130之间设置有可拆卸的紧固件，例如锁扣等，从而能够使得限位网140与种植单元130之间形成约束关系，进而限制种植单元130在培育架110中的移动。

另外，在培育架110中还可以填充陶粒，陶粒一方面可以为净水微生物的生长提供附着点；另一方面，填充的陶粒位于种植单元130之间，其能够辅助限制种植单元130在培育架110中的移动。此外，在培育架110的下方也可以悬挂多个收容有陶粒的微生物球150，其一方面可以增加浮床100的整体重力，另一方面也可以为微生物的生长提供附着位置。

在一实施例中，在培育架110与限位网140之间也可以设置聚酯纤维层，聚酯纤维层也能够为净水微生物的生长提供附着点。

在一实施例中，参阅图2和图4所示，连接组件120包括至少一根连接杆121，其中连接杆121设置有多个凸出于连接杆121外壁的回弹式限位件122，多个回弹式限位件122分别沿连接杆121的轴线延伸方向依次排布，回弹式限位件122被施加作用力时能够向连接杆121的内部方向移动；每个培育架110设置有与连接杆121外壁配合的卡槽111，每个培育架110上的卡槽111对应地卡接于连接杆121的外壁，每个卡槽111对应地两侧分别被回弹式限位件122限制移动。

在本实施例中，连接组件120在拼接培育架110时，培育架110上的卡槽111能够对应地卡接在连接杆121中，当每个培育架110的卡槽111均卡接在连接杆121上时，此时实现了多个培育架110的拼接。在培育架110被拼接为整体过程中，考虑不同的水域大小以及选用的不同沉水植物，因此需要调节相邻两个培育架110之间的间距。在本实施例中，通过回弹式限位件122可以实现此功能。在培育架110中的卡槽111卡接在连接杆121上时，卡槽111的内侧壁可以抵压回弹式限位件122，由于连接杆121中设置有多个沿连接杆121的轴线延伸方向分布的回弹式连接杆121，因此在卡槽111抵压回弹式限位件122后，卡槽111的两侧也可以分别被凸出于连接杆121外壁的回弹式连接杆121抵压限位，从而实现培育架110在连接杆121中位置固定。当需要再次改变培育架110之间的间距时，此时可以再调节培育架110中的卡槽111在连接杆121中的位置，此时卡槽111又会抵压连接杆121中不同位置上的回弹式限位件122，同时卡槽111的两端也分别被连接杆121中其它位置上的回弹式限位件122限位。

需要说明的是，连接杆121的长度可以设计为多种，以更好的适配不同的水域要求，另外分布在连接杆121上的回弹式限位件122的数量以及相邻两个回弹式限位件122的距离可以根据实际使用情况进行调整。

进一步的，在一实施例中，回弹式限位件122包括第一限位件以及弹性件，其中连接杆121设置有可供第一限位件穿过的第二通孔，弹性件一端连接第一限位件，另一端固定于连接杆121的内腔。同时，连接组件120包括两根间隔排布的连接杆121，每个培育架110均设置有多个卡槽111，多个卡槽111分别一一对应地与连接杆121卡接。

在本实施例中，当培育架110的卡槽111卡接于连接杆121时，卡槽111的内壁会抵压第一限位件，第一限位件被施加压力后从而压缩弹性件，此时第一限位件向连接杆121的内腔方向移动；而未被施加压力的第一限位件仍然凸出于连接杆121的外壁，从而对培育架110的卡槽111进行限制。

当培育架110的尺寸较大时，通过单根连接杆121较难维持培育架110的平衡，为此在本实施例中设置有两根连接杆121，从而能够维持培育架110的平衡。需要说明的是，培育架110相背的两侧可以分别设置有对称的卡槽111，或者培育架110在底部设置有两组对称的卡槽111。

沉水型净水装置在净化水源的过程中，可能需要适应性地调节沉水型净水装置在不同水域的深度，从而实现对不同水深的水域进行净化。为了解决这一问题，研究人员想到通过设置有多级气垫模块400来实现，每级气垫模块可以为浮床100提供不同大小的浮力，从而使得浮床100在水域的深度改变。

具体的，在一实施例中，参阅图5所示，浮床100设置多级气垫模块400，其中每级气垫模块均独立的为浮床100提供浮力。悬浮模块200与浮床100设置有第一绳索210，第一绳索210间隔设置有多个止档件211，悬浮模块200设置有可供止档件211穿过的限位孔220；在第一状态下，止档件211被支撑于限位孔220的边缘；在第二状态下，止档件211能够穿过限位孔220。配重模块300与浮床100之间设置有第二绳索310，其中第二绳索310连接配重模块300与浮床100。

在本实施例中，在初始情况下，多级气垫模块400中的部分气垫模块可以充气，也即多级气垫模块400中的部分与悬浮模块200能够共同为浮床100提供浮力。由于沉水植物对于光照存在需求，如果初始将沉水植物置于较深的水域中，则影响沉水植物生长，从而降低沉水植物的净水效果。为此，在初始情况下，可以将浮床100设置在离水面较近的距离，当该深度的水域被沉水植物净化后，此时可以将多级气垫中的其中一级气垫中的气体释放，此时悬浮模块200和多级气垫模块400提供给浮床100的浮力降低，与此同时将第一绳索210中的止档件211由第一状态向第二状态转变，当第一绳索210的下降距离使得另一止档件211靠近限位孔220时，此时将该止档件211转变为第一状态，此时浮床100置于水域的深度改变。通过这种方式，可以改变浮床100在水域中的深度。需要说明的是，在调整浮床100的高度时，多级气垫模块400与止档件211的状态改变应同时进行，且相邻两个止档件211之间的距离应该与其中一级气垫模块能够使得浮床100升降的距离相对应，从而能够较为准确地控制浮床100在水域中的深度。

当需要对沉水植物进行修剪或者此时水域被净化完毕后，此时可以向多级气垫模块400中再冲入气体，此时多级气垫模块400和悬浮模块200提供的浮力可以将浮床100以及配重模块300均上升，从而可以对浮床100进行回收以及沉水植物的修剪。

需要说明的是，多级气垫模块400的通气管应靠近悬浮模块200，从而使得操作人员对多级气垫模块400充气或者放气。

进一步的，在一实施例中，参阅图5所示，配重模块300与浮床100之间设置有伸缩杆320，伸缩杆320包括相对的两端，其中伸缩杆320的一端设置于配重模块300，伸缩杆320的另一端设置于浮床100。在第一状态下，伸缩杆320限制浮床100在水平方向移动；在第二状态下，浮床100升降时，伸缩杆320配合地伸缩。

在本实施例中，考虑悬浮模块200与浮床100之间设置有第一绳索210，第一绳索210为拉伸状态，而配重模块300与浮床100模块之间设置的第二绳索310，虽然第二绳索310向浮床100提供了拉力，但是在改变浮床100的高度的过程中，浮床100于配重模块300之间的距离缩短，因此第二绳索310的长度应大于浮床100于配重模块300之间的直线距离，当水域出现波动时，浮床100会在水平面晃动。这可能使得水域中其它浮床100出现碰撞的问题，同时也影响浮床100中沉水植物位置的稳定性。

为此，本实施例中，在浮床100与配重模块300之间设置的伸缩杆320，在第一状态下，在水域出现波动时，由于伸缩杆320的两端分别连接浮床100与配重模块300，因此伸缩杆320在竖直方向的作用力改变较小，此时可以通过伸缩杆320来约束浮床100，从而限制浮床100在水平面上有较大的移动距离；在第二状态下，当浮床100在水面的高度改变时，此时浮床100伸缩杆320能够配合的伸缩，从而适应浮床100与配重模块300之间的距离改变。

在一实施例中，悬浮模块200包括多块浮板，其中浮板形成有种植空间，种植空间用于培育挺水植物，浮板设置有限位孔220。在本实施例中，对悬浮模块200进行再利用，由于悬浮模块200设置悬浮在水表面，因此在悬浮模块200中可以培育种植挺水植物，从而实现对水域水面水质的净化。

在一实施例中，浮床100的外部设置有弧形的阻拦网，其中阻拦网的凹面朝向浮床100。在浮床100设置在水域中时，水域中可能会存在流动的杂物撞击浮床100的风险，为了在浮床100的外部设置有弧形的阻拦网。当杂物撞向阻拦网时，杂物与阻拦网的凸面接触，通过阻拦网的凸面可以为杂物导向，从而改变杂物的移动方向。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。