[發明專利]一種基于渦輪增壓技術的振蕩水柱式新型增氧船及其增氧方法

在審

• 申請號: 202210334495.6
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114766417A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 龐仁君;尹則高;吳宏建;鐘昕;江枘嶺;鄒輪
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: A01K63/04
• 分類號: A01K63/04;B63B35/00
• 代理公司: 青島博雅知識產權代理事務所(普通合伙) 37317
• 代理人: 封代臣

1.一種基于渦輪增壓技術的振蕩水柱式新型增氧船，其特征在于：包括主船體，在主船體上安裝鋼架平臺，在鋼架平臺上安裝U型振蕩水箱，在U型振蕩水箱內注水將U型振蕩水箱的兩側分隔成不相通的兩個氣室，在U型振蕩水箱的兩側分別設置與該側氣室相通的單向進氣閥和單向出氣閥，在U型振蕩水箱的兩側還各設置一個壓縮機，兩個壓縮機的進氣口分別通過管道與U型振蕩水箱一側的單向出氣閥相通、出氣口分別與伸至船底的管道相通，兩個壓縮機內的渦輪分別通過豎向轉軸與船底的一個沖擊渦輪相連接，兩個沖擊渦輪分別安裝在一個外殼內，兩個外殼均上下開口并在沖擊渦輪的上部和下部安裝定葉片。

2.根據權利要求1所述基于渦輪增壓技術的振蕩水柱式新型增氧船，其特征在于：在鋼架平臺的尾部并排懸掛兩個船體推進器，兩個船體推進器分別為左旋和右旋葉片。

3.根據權利要求2所述基于渦輪增壓技術的振蕩水柱式新型增氧船，其特征在于：在鋼架平臺的左右兩側各設置兩個激光測距傳感器，在鋼架平臺的尾部設置一個激光測距傳感器。

4.根據權利要求3所述基于渦輪增壓技術的振蕩水柱式新型增氧船，其特征在于：在鋼架平臺的尾部設置兩個可伸縮固結機械手。

5.根據權利要求4所述基于渦輪增壓技術的振蕩水柱式新型增氧船，其特征在于：在鋼架平臺上安裝水體溶氧檢測傳感器。

6.根據權利要求5所述基于渦輪增壓技術的振蕩水柱式新型增氧船，其特征在于：在鋼架平臺上安裝密封艙，在密封艙內安裝主控芯片及電池；主控芯片通過電機驅動電路分別控制兩個船體推進器的轉速、讀取各激光測距傳感器的數據、分別控制兩個可伸縮固結機械手的伸縮、張開和閉合、讀取水體溶氧檢測傳感器的數據；電池為增氧船內的各部件供電。

7.根據權利要求6所述基于渦輪增壓技術的振蕩水柱式新型增氧船，其特征在于：在U型振蕩水箱的頂部安裝為電池充電的太陽能板。

8.根據權利要求1所述基于渦輪增壓技術的振蕩水柱式新型增氧船，其特征在于：U型振蕩水箱的兩側頂部分別通過一塊密封箱蓋密封，在兩塊密封箱蓋與U型振蕩水箱的兩側頂部之間均設置密封圈。

9.根據權利要求8所述基于渦輪增壓技術的振蕩水柱式新型增氧船，其特征在于：在兩塊密封箱蓋上各設置兩個單向進氣閥和兩個單向出氣閥。

10.一種增氧方法，使用權利要求6所述的增氧船，其特征在于：將增氧船投放于養殖網箱附近海域，主控芯片通過兩個船體推進器使增氧船直線行駛和轉向，使增氧船在養殖網箱附近海域游弋，水體溶氧檢測傳感器實時檢測海域溶解氧濃度值并傳回主控芯片，當海域溶解氧濃度值低于海域正常的溶解氧濃度值時，主控芯片通過激光測距傳感器返回的參數判斷增氧船與養殖網箱之間的距離是否合適，若距離不合適，主控芯片控制兩個船體推進器使增氧船行駛至合適距離，距離合適后主控芯片控制兩個可伸縮固結機械手伸出并閉合在養殖網箱上完成固結；

當增氧船在波浪的作用下發生晃動時，U型振蕩水箱內的水發生振蕩，一側氣室內的水位升高而另一側氣室內的水位降低，水位升高氣室內的空氣體積減小，壓強增大，將空氣從單向出氣閥排入壓縮機，完成排氣過程，水位降低氣室內的空氣體積增大，壓強減小，將空氣從單向進氣閥吸入該氣室，完成進氣過程；

當增氧船在波浪的作用下發生晃動時，在水面以下的沖擊渦輪受上下水流沖擊而旋轉，從而帶動與其連接之壓縮機內渦輪同步旋轉，對壓縮機內空氣增壓并使高壓空氣經壓縮機出氣口和伸至船底的管道排至增氧船停泊海面以下，完成增氧過程；

在海域溶解氧濃度值達到海域正常的溶解氧濃度值后，主控芯片控制兩個可伸縮固結機械手張開并縮回，取消與養殖網箱之間的固結，增氧船繼續在養殖網箱附近海域游弋并重復上述過程直至被回收。