[發明專利]一種太陽能移動式水層交換和增氧裝置

有效

• 申請號: 201310571875.2
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103570146A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 劉興國;張擁軍;鄒海生;吳宗凡;唐榮;朱浩;田昌鳳;顧兆俊;徐國昌
• 申請（專利權）人: 中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所
• 主分類號: C02F7/00
• 分類號: C02F7/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 李明潔

技術領域

本發明涉及水產養殖領域，尤其涉及池塘養殖增氧設備。

背景技術

上世紀70年代以來，水體增氧機械的發明極大地推動了我國水產養殖業的發展，使我國的水產養殖產量迅速成為世界第一，為增加市場水產品供應，滿足人們生活水平需要發揮了巨大的作用。目前，增氧機已經成為全國推廣最廣、數量最多的漁業機械，是池塘養魚的高產地區家喻戶曉的一種具有中國特色的養魚機械。增氧機不僅可以增加水中的溶解氧，而且可以排除氨、硫化氫等有害氣體，而得到廣泛的應用。近年來，隨著水產養殖增氧技術的發展，各種型式的增氧機械不斷出現，從最初的葉輪式和水車式增氧機，發展到現在的噴水式增氧機、潛水式增氧機、曝氣增氧機等10個種類。

增氧機械的使用雖然大大提高了水產養殖產量，但目前國內外所使用的增氧機基本為固定式增氧機，存在著增氧范圍小，能耗大、空轉率高，增氧效果不好等問題，同時由于多數增氧機為機械攪動增氧，忽視了對光合作用增氧的充分利用。從目前增氧機械的使用效果來看，多數養殖增氧機械功率都很大，運行中的“空轉率”很高，即使在傳統大宗淡水養殖池塘中，每畝增氧機的功率配置超過0.5Kw/畝，大大增加了水產養殖成本，在能源資源日益緊張的情況下，傳統增氧技術及設備已不適合水產養殖業“節水、節能、減排”發展的需要。存在以上問題的原因是：

第一，傳統機械增氧重視通過機械擾動增加水體與空氣接觸增加水體溶氧水平，存在著增氧效率不高等問題；

第二，傳統增氧機基本為固定式結構，雖然安裝簡單，但增氧范圍有限，只能提升局部水體的溶氧水平，持續運行存在著氧飽和后增氧效率降低、能耗增加等問題；

第三，傳統增氧機械忽視對光合作用增氧的利用，增氧效率不高；

第四，傳統增氧機械對上下水層交換增氧利用不夠，不利于水體溶氧平衡。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種以太陽能為動力和控制條件的移動水層交換和增氧裝置，該裝置具有光控運行、光伏動力、水層交換、機械增氧等功能，可以通過造波作用將光合作用產生的上層富氧水體與底層貧氧水體進行交換，增加整個水體的溶氧水平，同時具有一定的機械增氧效果，在提高養殖水體增氧效率的同時，減少固定增氧機使用量，調控水體溶氧水平，具有節水、減排、節能等優點。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種太陽能移動式水層交換和增氧裝置，其特征在于：

一個由太陽能發電組件供電的第一電機以水平轉動方式配置在太陽能動力船上，第一電機的輸出軸豎直向上伸出，伸出端水平固定一個繞線輪，水平的導向繩在繞線輪上纏繞一圈后，兩端分別固定在養殖池塘的兩側塘埂上；

太陽能動力船上水平伸出連接桿，連接桿伸出端剛性連接在變速箱上，變速箱豎直向下的輸出軸連接在呈輪胎形的攪水浮體的圓周中心，攪水浮體的外緣周向均勻安裝多個攪水翼；

變速箱的輸入軸配置由太陽能發電組件供電的第二電機，

變速箱輸出軸的位置與變速箱和第二電機組合件的重心位置偏離。

本裝置的增氧原理是，當第二電機輸出軸旋轉、帶動下方的攪水浮體旋轉時，攪水浮體外圓周上的若干劃水翼也跟著轉動，將養殖池塘中的水攪動、翻起，形成波浪和水花，促進上下層水體之間的交換和空氣中氧氣在表層水體中的溶解：攪水翼攪水的造波作用將下層貧氧水體提升到水體上層位置，這些水體會排出有害氣體成為浮游生物的餌料，同時浮游生物的光和作用會促使空氣中的游離氧在該水體中充分溶解；下層水體上升后，其周圍的上層富氧水會補充下層水體上升形成的空隙、進入下層水體，為下層水體提供豐富的溶解氧，從而實現水層交換增氧。

變速箱輸出軸的位置必須偏離變速箱和第二電機組合件的重心位置，倘若攪水浮體和安裝在其上的部件所組成的整個組和件的重心與攪水浮體的旋轉中心重合，那么攪水浮體只會在原地的水域繞自身旋轉中心旋轉，即就地“自轉”，無法實現移動式的增氧。

如果本裝置僅僅是攪水浮體和安裝在其上的部件所組成的整個組和件的重心和攪水浮體的旋轉中心偏離，那么當第二電機驅動攪水浮體旋轉時，由于攪水浮體缺乏必要的牽引，會在自轉的同時在水面上無規則的移動，即滿池塘的“亂竄”，其行程和移動方向不可控，雖然實現了移動式的增氧，但卻無法保證其增氧是否能均勻覆蓋整個水面，并且無法控制裝置是否會撞上塘埂。