將動(dòng)物糞便、秸桿等生物能轉(zhuǎn)換成沼氣，產(chǎn)生的沼氣集聚于儲(chǔ)氣板內(nèi)，隨著沼氣集聚量的增加，儲(chǔ)氣板內(nèi)存儲(chǔ)的沼氣氣壓逐步增大并使得沼氣池內(nèi)的沼液液面不斷上升；當(dāng)儲(chǔ)氣板內(nèi)存儲(chǔ)滿沼氣時(shí)，此時(shí)儲(chǔ)氣板內(nèi)的沼氣氣壓最大，并且發(fā)酵池內(nèi)的沼液液面上升至最高位置，繼續(xù)發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣只能從儲(chǔ)氣板內(nèi)溢出，并排入外部空氣中；由于儲(chǔ)氣板的形狀固定，儲(chǔ)存沼氣的空間確定。
[0074]本發(fā)明提供了一種過(guò)盛氣體收集系統(tǒng)，當(dāng)儲(chǔ)氣板內(nèi)存儲(chǔ)的沼氣氣壓達(dá)到一定值時(shí)，將開(kāi)啟過(guò)盛氣體收集系統(tǒng)，利用氣體收集系統(tǒng)收集沼氣，增大沼氣的存儲(chǔ)空間。
[0075]如圖1、4、5、6所示，過(guò)盛氣體收集系統(tǒng)，包括氣筒310、板一 330、導(dǎo)氣活塞340、上活塞連桿350，氣筒310內(nèi)設(shè)置有板一 330并將氣筒310內(nèi)腔分隔成上下相互連通的左區(qū)和右區(qū)，右區(qū)即為氣流通道360，導(dǎo)氣活塞340滑動(dòng)套接于氣筒310內(nèi)壁與板一 330之間，導(dǎo)氣活塞340將左區(qū)分隔成左上區(qū)和左下區(qū)，導(dǎo)氣活塞的上端連接有上活塞連桿，上活塞連桿上部設(shè)置有環(huán)形導(dǎo)氣凹槽370，氣筒310上設(shè)置有進(jìn)氣口 320 ;氣源通過(guò)進(jìn)氣口 320進(jìn)入至氣筒310內(nèi)，并通過(guò)氣流通道360進(jìn)入導(dǎo)氣活塞340的下方，保證導(dǎo)氣活塞340的上方氣壓與下方氣壓一致，導(dǎo)氣活塞340的下方有效面積SI大于上方有效面積S2，氣壓推動(dòng)導(dǎo)氣活塞340向上的推力為F=P (S1-S2)，隨著沼氣池內(nèi)的氣壓P逐步增大，F(xiàn)大于導(dǎo)氣活塞340以及上活塞連桿350的重力時(shí)，上活塞連桿350將向上運(yùn)動(dòng)，并使得上活塞連桿的環(huán)形導(dǎo)氣凹槽370與設(shè)置于氣筒310外部的氣囊接通，氣筒310內(nèi)的氣體通過(guò)環(huán)形導(dǎo)氣凹槽370進(jìn)入氣囊內(nèi)；當(dāng)氣筒內(nèi)的氣壓下降時(shí)，由于上活塞連桿350的重力作用，上活塞連桿向下移動(dòng)，環(huán)形導(dǎo)氣凹槽370與氣囊脫離。
[0076]過(guò)盛氣體收集系統(tǒng)可以與沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的儲(chǔ)氣板相連，具體地，進(jìn)氣口 320與儲(chǔ)氣板相連通，沼氣通過(guò)進(jìn)氣口 320進(jìn)入氣筒310內(nèi)。
[0077]為防止過(guò)盛氣體收集系統(tǒng)的漏氣以及保證其穩(wěn)定性，上活塞連桿350外套接有固定于氣筒310頂部的固定塊，氣囊套接于固定塊上并與之固定；左區(qū)內(nèi)設(shè)置有固定于氣筒310內(nèi)壁以及固定于板一 330上的限位臺(tái)階，限定導(dǎo)氣活塞的運(yùn)動(dòng)范圍。
[0078]現(xiàn)有技術(shù)的氧氣泵大多采用電力驅(qū)動(dòng)，當(dāng)電力供應(yīng)不暢時(shí)，將直接導(dǎo)致氧氣泵不能正常工作；為此，本發(fā)明提供了一種以氣體氣壓為動(dòng)力的氧氣泵，并且由于沼氣發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生沼氣，隨著沼氣積聚的越多，儲(chǔ)氣板內(nèi)沼氣氣壓逐步增大，通過(guò)設(shè)置于儲(chǔ)氣板頂部的導(dǎo)氣管向氧氣泵輸送沼氣，利用沼氣氣壓為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)氧氣泵工作，由于沼氣是利用生物能轉(zhuǎn)換，更加節(jié)能環(huán)保；特別是為養(yǎng)魚(yú)塘充氧時(shí)，可以節(jié)約大量電能，并且在電能供應(yīng)不暢的情況下，可以為魚(yú)苗供應(yīng)充足的氧氣，保護(hù)魚(yú)苗安全。
[0079]如圖11所示，本發(fā)明提供了一種氧氣泵，其包括泵體100，泵體100的上端和下端分別設(shè)置有出氣三通150、進(jìn)氣三通140，泵體100的左端和右端分別設(shè)置有與出氣三通150和進(jìn)氣三通140連通的左充氧腔IlOa以及右充氧腔110b，左充氧腔IlOa和右充氧腔IlOb與進(jìn)氣三通140的連接位置處設(shè)置有進(jìn)氣閥160a，左充氧腔IlOa和右充氧腔IlOb與出氣三通150的連接處分別設(shè)置有出氣閥160b ;泵體100的中間設(shè)置有中心體，中心體內(nèi)設(shè)置有調(diào)控閥200，用于控制氣源的流動(dòng)方向，泵體100的中間還滑動(dòng)連接有中心軸130，中心軸130的左右兩端分別固定連接左隔膜片和右隔膜片，左隔膜片與中心體之間形成左氣室120a，右隔膜片與泵體100之間形成右氣室120b。
[0080]調(diào)控閥200包括閥套、分隔板250，閥套內(nèi)設(shè)置有分隔板250并將閥套內(nèi)腔分隔成主控氣室220和調(diào)控氣室230，閥套上部分別設(shè)置有五個(gè)氣槽，閥套上部的中心位置設(shè)置有進(jìn)氣槽210，進(jìn)氣槽210的兩側(cè)設(shè)置有對(duì)稱的左氣槽212a和右氣槽212b，最外側(cè)的分別為對(duì)稱的左排氣槽214a和右排氣槽214b，上述五個(gè)氣槽的底部分別設(shè)置有與主控氣室相連通的氣孔；分隔板250上設(shè)置有三個(gè)透氣孔，分隔板250的中心位置設(shè)置有中心透氣孔252，中心透氣孔252的兩端分別設(shè)置有對(duì)稱的左透氣孔254和右透氣孔256，中心透氣孔252連通主控氣室220和調(diào)控氣室230。
[0081]主控氣室220內(nèi)設(shè)置有左套筒和右套筒，左套筒內(nèi)滑動(dòng)連接有左活塞222a，左活塞222a與左套筒之間形成左腔室221a，左活塞222a通過(guò)左活塞桿223a連接左擋板；同理，右套筒內(nèi)滑動(dòng)連接有右活塞222b，右活塞222b與右套筒之間形成右腔室221b，右活塞222b通過(guò)右活塞桿223b連接右擋板；左擋板和右擋板之間設(shè)置有中心閥芯224，中心閥芯224的中心設(shè)置有環(huán)形的進(jìn)氣凹槽，進(jìn)氣凹槽正對(duì)進(jìn)氣槽210底部的氣孔。
[0082]調(diào)控氣室230內(nèi)滑動(dòng)連接有調(diào)控軸240，調(diào)控軸240的上設(shè)有兩端對(duì)稱的左凸起部242和右凸起部244，調(diào)控軸240上位于左凸起部242和右凸起部244之間的區(qū)域?yàn)檎{(diào)控軸240的進(jìn)氣區(qū)，調(diào)控軸240上位于左凸起部242左端區(qū)域?yàn)樽笈艢鈪^(qū)，調(diào)控軸240上位于右凸起部244右端區(qū)域?yàn)橛遗艢鈪^(qū)，調(diào)控軸240的進(jìn)氣區(qū)通過(guò)設(shè)置于分隔板250上的中心透氣孔252連通中心閥芯的進(jìn)氣凹槽，左透氣孔254連通左腔室221a和調(diào)控氣室230，右透氣孔256連通右腔室221b和調(diào)控氣室230。
[0083]調(diào)控氣室230的兩端分別設(shè)置有端部閥芯260，端部閥芯260上設(shè)置有端部排氣孔262，端部排氣孔262、左排氣槽214a、右排氣槽214b分別連通泵體100的排氣通道，進(jìn)氣槽210連通泵體的進(jìn)氣通道，212a左氣槽連通左氣室120a，右氣槽212b連通右氣室120b。
[0084]沼氣通過(guò)導(dǎo)氣管、泵體的進(jìn)氣通道進(jìn)入泵體內(nèi)，并通過(guò)進(jìn)氣槽210底部的氣孔進(jìn)入中心閥芯的進(jìn)氣凹槽內(nèi)，由于左氣室221a、右氣室221b分別通過(guò)左透氣孔和右透氣孔連通排氣通道，由于中心閥芯不會(huì)完全處于力平衡狀態(tài)，中心閥芯會(huì)向一側(cè)移動(dòng)。
[0085]假設(shè)，中心閥芯向右側(cè)移動(dòng)，通過(guò)中心閥芯的進(jìn)氣凹槽連通進(jìn)氣槽210和右氣槽212b，同樣地，沼氣通過(guò)中心透氣孔252進(jìn)入調(diào)控軸的進(jìn)氣區(qū)并推動(dòng)調(diào)控軸運(yùn)動(dòng)。
[0086]此時(shí)，調(diào)控軸240有三種狀態(tài)，其一、調(diào)控軸240向左側(cè)運(yùn)動(dòng)；其二、調(diào)控軸240保持不動(dòng)；其三、調(diào)控軸240向右側(cè)運(yùn)動(dòng)。
[0087]當(dāng)調(diào)控軸240向左側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，調(diào)控軸240的進(jìn)氣區(qū)通過(guò)左透氣孔254連通左腔室221a，與此同時(shí)，右腔室通過(guò)右透氣孔連通調(diào)控軸240的右排氣區(qū)；氣體通過(guò)右氣槽進(jìn)入右氣室，右隔膜片伸張變形并通過(guò)中心軸帶動(dòng)左隔膜片收縮變形，左隔膜片收縮變形過(guò)程中與調(diào)控軸240左端接觸并帶動(dòng)調(diào)控軸240向右端運(yùn)動(dòng)；從而將調(diào)控軸的左排氣區(qū)與左腔室接通，并且調(diào)控軸的進(jìn)氣區(qū)與右腔室接通，沼氣進(jìn)入右腔室內(nèi)，從而推動(dòng)右活塞向左端運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)中心閥芯、左活塞向左端運(yùn)動(dòng)；與此同時(shí)，中心閥芯的進(jìn)氣凹槽與右氣槽脫離并與左氣槽連通，沼氣進(jìn)入左氣腔中；使得左隔膜片伸張變形并帶動(dòng)右隔膜片收縮變形，并擠壓調(diào)控軸向左端運(yùn)動(dòng)，如此往復(fù)。
[0088]當(dāng)調(diào)控軸240保持不動(dòng)時(shí)，右隔膜片伸張變形帶動(dòng)左隔膜片收縮變形，利用左隔膜片的擠壓作用，帶動(dòng)調(diào)控軸向右運(yùn)動(dòng)，其原理與上述的調(diào)控軸240向左側(cè)運(yùn)動(dòng)相同，此處不再贅述。
[0089]當(dāng)調(diào)控軸240向右側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，調(diào)控軸的進(jìn)氣區(qū)通過(guò)右透氣孔接通右腔室，沼氣進(jìn)入右腔室內(nèi)，并推動(dòng)中心閥芯向左端移動(dòng)，使得中心閥芯的進(jìn)氣凹槽與右氣槽脫離，中心閥芯向左端移動(dòng)過(guò)程中，使得中心閥芯的進(jìn)氣凹槽與左氣槽連通，沼氣通過(guò)左氣槽進(jìn)入左氣室內(nèi)，促使左隔膜片伸張變形以及右隔膜片收縮變形，右隔膜片收縮變形過(guò)程中并推動(dòng)調(diào)控軸向左端移動(dòng)，使得右腔室與調(diào)控軸右排氣區(qū)連通，并且左腔室與調(diào)控軸進(jìn)氣區(qū)連通，沼氣進(jìn)入左腔室內(nèi)，通過(guò)左活塞推動(dòng)中心閥芯、右活塞向右移動(dòng)，從而完成換氣過(guò)程。
[0090]左隔膜片收縮變形以及右隔膜片伸張變形時(shí)，左充氧腔IlOa體積增大，右充氧腔IlOb減小，通過(guò)進(jìn)氣閥和出氣閥的限制作用，左充氧腔IlOa處于吸收空氣狀態(tài)，右充氧腔處于排出空氣狀態(tài)；同理，左隔膜片伸張變形以及右隔膜片收縮變形時(shí)，左充氧腔IlOa體積減小，右充氧腔IlOb增大，通過(guò)進(jìn)氣閥和出氣閥的限制作用，左充氧腔IlOa處于排出空氣狀態(tài)，右充氧腔處于吸收空氣狀態(tài)。
[0091]故，通過(guò)上述分析調(diào)控軸的左凸起部242、右凸起部244之間的間隔長(zhǎng)度并不影響氧氣泵的工作；但，尤為重要地，左凸起部242右端與右凸起部244左端的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)大于中心透氣孔與左/右透氣孔之間的距離；并且，當(dāng)調(diào)控軸運(yùn)動(dòng)至最左端時(shí)，以調(diào)控軸左端的端部閥芯的右側(cè)壁為基準(zhǔn)，右凸起部244左端側(cè)壁與端部閥芯260右側(cè)壁之間的距離大于中心透氣孔與端部閥芯右側(cè)壁之間的間隔；同理，調(diào)控軸運(yùn)動(dòng)至最右端時(shí)，左凸起部244右端側(cè)壁與右側(cè)端部閥芯260左側(cè)壁之間的距離大于中心透氣孔與右側(cè)端部閥芯左側(cè)壁之間的間隔，保證調(diào)控軸的進(jìn)氣區(qū)始終與中心透氣孔相連通。
[0092]上述提供的方案雖然可以實(shí)現(xiàn)氧氣泵的正常工作，但是，由于中心閥芯與調(diào)控軸的不同步運(yùn)動(dòng)，使得中心閥芯與調(diào)控軸的啟動(dòng)狀態(tài)不能確定，為此本發(fā)明提供了以下更為完善的方案，用于確定中心閥芯與調(diào)控軸的啟動(dòng)方式以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
[0093]如圖18、19所示，調(diào)控軸的左凸起部242的左端與右凸起部244的左端之間間隔等于左透氣孔與右透氣孔之間的距離，調(diào)控軸的左凸起部242的右端與右凸起部244的右端之間間隔等于左透氣孔與右透氣孔之間的距離。
[0094]調(diào)控軸初始狀態(tài):調(diào)控軸的左凸起部阻塞左透氣孔，右凸起部阻塞右透氣孔；由于左腔室與右腔室為密閉空間，當(dāng)氣源進(jìn)入中心閥芯的進(jìn)氣凹槽內(nèi)時(shí)，氣源不能驅(qū)動(dòng)中心閥芯移動(dòng)，只能推動(dòng)調(diào)控軸移動(dòng)。<