[發明專利]一種太陽能的淤泥翻耕兼種植的曝氣裝置及方法

在審

• 申請號: 201911054358.1
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110668661A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 顧海濤;徐英士;鐘偉
• 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: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F7/00;C02F3/32;A01K63/04;C02F101/10;C02F101/16;C02F101/30;C02F103/20
• 代理公司: 31227 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司
• 代理人: 王一琦

1.一種太陽能的淤泥翻耕兼種植的曝氣裝置，其特征在于：

包括浮體(3)，植被床(3a)固定在所述浮體(3)上并漂浮與水面，浮體(3)上固定設置至少一空氣泵(2)；

浮體(3)下部與內管(4)固定連接，內管(4)外套設外管(5)，外管(5)外壁上固定一組擋板(6)；外管(5)外部套設一氣腔(10)，氣腔(10)下部與進水管(4)連通并固定連接，所述進水管(4)橫向與析肩吸管(15)連通并連接，析肩吸管(15)可以相對于進水管(4)上下擺動；所述擋板(6)與氣腔(10)的上表面位置上下對應，氣腔(10)上抬時能夠通過擋板(6)帶動外管(5)一并向上運動；

所述空氣泵(2)依次通過所述內管(4)、外管(5)與氣腔(10)連通；

所述外管(5)下端固定設置一曝氣環(12)，所述曝氣環(12)具有一與外部連通的出氣管(12c)；

所述析肩吸管(15)末端轉動設置一移動腳(18)，移動腳(18)在角限位(17)的限位下具有一根據地面起伏自行適應的擺動范圍，所述析肩吸管(15)還設有自外到內口徑逐漸縮小的吸口(16)。

2.如權利要求1所述的太陽能的淤泥翻耕兼種植的曝氣裝置，其特征在于：浮架(3)上設置并列的兩臺空氣泵，根據陽光充足程度選擇其中一臺或兩臺進行工作；植被床(3a)上種植根系發達植物或蔬菜。

3.如權利要求1所述的太陽能的淤泥翻耕兼種植的曝氣裝置，其特征在于：內管(4)固定在浮架(3)下，內管的管口距水面H，H為水面流通高度。

4.如權利要求1所述的太陽能的淤泥翻耕兼種植的曝氣裝置，其特征在于：外管(5)下端開數個流通口，流通口的截面積大于外管(5)橫截面積；曝氣環(12)固定在托架(13a)上，曝氣環(12)橫截面成U形，U形狀的上口設置薄片微孔板(12a)；空氣泵出氣口軟管通曝氣環(12)與氣口(12b)，氣口(12b)設置于集氣腔(11)內，底板(13)固定在外管(5)下端的流通口下，底板(13)上面固定托架(13a)。

5.如權利要求4所述的太陽能的淤泥翻耕兼種植的曝氣裝置，其特征在于：氣腔(10)頂面設行程開關(7)與電磁閥(8)，行程開關(7)控制電磁閥(8)的開啟與閉合，滑套管(9a)中下部圍一個環型的集氣腔(11)，集氣腔(11)頂部開有排氣孔(9b)，氣口(12b)進入腔內，集氣腔(11)外壁設置進水管(14)，進水管(14)管口的兩側中部開轉折孔(14a)，對應轉折孔(14a)管口上下面有擋水條(14b)，滑套管(9a)活動地套在外管(5)外。

6.如權利要求4所述的太陽能的淤泥翻耕兼種植的曝氣裝置，其特征在于：析肩吸管(15)為長條矩形，前端的兩側距中部開轉折孔(15a)，析肩吸管(15)的轉折孔(15a)和轉折孔(14a)連上，析肩吸管(15)可在進水管(14)上上下轉折，沉浮箱(9)的每一次沉浮對析肩吸管(15)在水底進行一次重布，吸口(16)的開口內側小外側大，可把圓周面內的淤泥均勻的吸入；移動腳(18)安裝于析肩吸管(15)的外側壁，析肩吸管(15)升起后，在角限位(17)的限位下移動腳(18)形成一個后傾的角度。

7.如權利要求4所述的太陽能的淤泥翻耕兼種植的曝氣裝置，其特征在于：搖控裝置控制行程開關(7)對電磁閥(8)作常閉，沉浮箱(9)浮力增加頂起擋板(6)把外管(5)及各部件繼續上浮，直到把外管(5)全部收起；選擇新地后再由搖控裝置開啟，沉浮箱(9)內的空氣排出，外管(5)帶各部件下沉。

8.如權利要求4所述的太陽能的淤泥翻耕兼種植的曝氣裝置的工作方法，其特征在于：

浮體(3)浮于水面，浮體(3)上設置太陽能電板(1)和兩臺空氣泵，為合理使用太陽能，常態下兩臺并用，陽光薄弱時改為一臺工作，加長了作業周期，植被床(3a)固定浮體(3)上，植被床(3a)上種植根系發達植物，內管(4)的管口距水面H；空氣泵出氣口連通曝氣環(12)，曝氣環(12)固定在外管(5)內的托架(13a)上，氣口(12b)設置于集氣腔(11)內；

空氣泵啟動，曝氣環(12)在外管(5)內曝氣，水從吸口(16)進入經過析肩吸管(15)、外管(5)、最后由內管(4)的管口流出，U形曝氣環(12)能防止停機時造成水反流對微孔堵塞，和曝氣中氣壓對水流的增速，管內曝氣增氧比常態的增氧可提高50％的水中含氧量；同時空氣進入集氣腔(11)內聚集，集氣腔(11)內氣壓大于水流引力時，空氣從排氣孔(9b)流入氣腔(10)，氣腔(10)內的水被排出葙體，沉浮箱(9)在外管(5)中上浮，行程開關(7)撞上擋板(6)后指令電磁閥(8)開，空氣從氣腔(10)中排出，沉浮箱(9)下沉，下沉時，移動腳(18)形成一個后傾的角度，由于移動腳(18)支點偏于析肩吸管(15)的重心，使析肩吸管(15)重心力改變方向，把轉析吸管(15)沿圓周切線方向推出一個轉角度；析肩吸管(15)在進水管(14)上上下轉折，下沉后能平服緊貼水底不平的斜坡上，提高了淤泥抽吸的效果；析肩吸管(15)為長條矩形，吸口(16)的開口前小后大，在圓周面內把淤泥均勻的吸入，適應對池底不平的坡地抽吸，對池塘底層用圓周掃吸法作曝氣增氧及淤泥的翻耕，提高了水中溶氧值及氧化揮發了水中的有揮發性有害物質、NH₃和H₂S等，曝氣把池塘底層水排出水面混合，在陽光的光合作用下，藻類吸收水中的有害物質釋放出氧氣，再一次提高了水中溶氧值；

淤泥翻耕更換新址：啟動搖控裝置(8a)指令行程開關(7)對電磁閥(8)作常閉，沉浮箱(9)上浮將外管(5)上的擋板(6)頂起，外管(5)整體部件被全部收起，用人工拉動固定在浮體(3)繩索更換新址，然后，啟動搖控裝置指令行程開關(7)對電磁閥(8)作開，沉浮箱(9)內的空氣被排出，外管(5)整體部件下沉，析肩吸管(15)貼于水底面對淤泥進行翻耕；

每一次沉浮，轉析吸管(15)沿圓周切線方向推出一個轉角度，析肩吸管(15)布設能平服緊貼于水底面。