一種養(yǎng)殖池塘底層水體移動式增氧裝置制造方法
【專利摘要】一種養(yǎng)殖池塘底層水體移動式增氧裝置，所述增氧裝置包括太陽能動力組件和上層水體抽取組件，以及分別用于承載太陽能動力組件的第一浮體和上層水體抽取組件的第二浮體，兩者之間通過連接桿連接為一體，太陽能動力組件包括太陽能發(fā)電板，太陽能電源，導向支架和驅(qū)動馬達，上層水體抽取組件包括上層水體抽取筒和螺旋槳葉片，本裝置利用池塘浮游植物的產(chǎn)氧能力，將其中午在池塘水體表面產(chǎn)生的超飽和溶解氧，抽取到池塘底部缺氧水體中，儲存起來，大幅增加整個池塘中溶解氧含量，解決傳統(tǒng)池塘底部缺氧和水質(zhì)分層問題以及以前浮游植物產(chǎn)氧未能充分利用問題。通過太陽能板作為動力來源，不依靠外接電源和電線，在未通電地區(qū)也能正常使用。
【專利說明】一種養(yǎng)殖池塘底層水體移動式增氧裝置
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及池塘養(yǎng)殖領域，尤其涉及養(yǎng)殖池塘水體的增氧。
【背景技術(shù)】
[0002]研究表明，現(xiàn)有的池塘增氧機，包括水車增氧機和葉輪增氧機以及射流增氧機等均主要依賴外接電源和電線，依靠機械攪拌或鼓風曝氣等方式使空氣中的溶解氧進入水體來增氧，從而改善池塘水質(zhì)。
[0003]但是，該部分產(chǎn)生的溶解氧僅占到整個池塘溶解氧來源的10-30%，所占比例小，能耗高，并且在未通電的地區(qū)，使用受到限制。
[0004]同時，無論水車、葉輪以及用在池塘底部的射流增氧機，均不能使上下層水體充分混合，特別是在夏季池塘中溶解氧和水溫等嚴重分層的現(xiàn)象，造成池塘底部嚴重缺氧問題。底部缺氧嚴重影響魚蝦等養(yǎng)殖生物的正常生長，同時底部缺氧還會造成沉積的有機物在缺氧條件下，分解產(chǎn)生硫化氫等有無有害氣體，造成魚蝦大量死亡。
[0005]在池塘中溶解氧的來源，上層水體中浮游植物產(chǎn)生的氧氣為溶解氧的最重要的來源，占到整個池塘溶解氧來源的60-80%以上，在中午光照強烈的情況下，溶解氧甚至會處在超飽和狀態(tài)，這部分超飽和溶解氧，往往不能及時利用，又逸散到空氣中，造成資源浪費，與此同時，池塘底部由于沒有光照和浮游植物濃度較低，溶解氧濃度較低，溶解氧含量存在著嚴重的水質(zhì)分層現(xiàn)象。
[0006]此外，現(xiàn)有的增氧機增氧方式都是定點增氧方式，增氧機固定在養(yǎng)殖池塘中的某個位置，為了均勻給池塘的各個角度增氧，需要間隔均勻的配置多種、多臺增氧機，設施的投入較大，給漁民造成了較大的負擔。
[0007]申請?zhí)枮?00420042939.6的專利《一種新型可調(diào)池塘養(yǎng)殖增氧機》公開了一種增氧機，這種增氧機是把水面上方的空氣直接混合到養(yǎng)殖水體底層，需要空氣中的氧氣被下層水體進一步吸收才能被利用，由于氧氣在下層水體中的溶解率低，同樣存在著氧氣利用效率低下的問題，此外，由于該裝置的螺旋槳靠近池塘底部，易造成池塘“泛底”，影響?zhàn)B殖體的生長。另外，這種裝置的直流電機依賴外接電源和電線供電，同樣沒有解決動力供應的問題，最后，該裝置是固定漂浮于池塘某一位置的水面上，其增氧范圍依然有限。
[0008]因此，現(xiàn)有的池塘增氧方式，特別是池塘增氧機械，在充分利用池塘浮游植物增氧能力、解決動力供應方面以及實現(xiàn)利用一臺增氧機為整個池塘增氧方面，還存在較大的改善空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種增氧裝置，它可以利用一臺增氧機為整個養(yǎng)殖池塘的下層水體移動式增氧，不需要外接電源和電線，并能充分利用上層養(yǎng)殖水體中溶解氧，增氧效率大大提高。
[0010]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:[0011]一種養(yǎng)殖池塘底層水體移動式增氧裝置，其特征在于:
[0012]所述增氧裝置包括太陽能動力組件和上層水體抽取組件，以及分別用于承載太陽能動力組件的第一浮體和上層水體抽取組件的第二浮體，兩者之間通過連接桿連接為一體，其中:
[0013]浮體為圓環(huán)胎形浮體，浮體的內(nèi)圈分別水平配置安裝支架；
[0014]太陽能動力組件包括太陽能發(fā)電板，太陽能電源，導向支架和用于驅(qū)動第一浮體的驅(qū)動馬達，
[0015]一塊太陽能發(fā)電板傾斜鋪設在第一浮體上方，其中心帶有開孔，
[0016]驅(qū)動馬達固定在安裝支架底部，位于第一浮體的中心位置，
[0017]導向支架立式固定在安裝支架上方，其上端向上穿過太陽能發(fā)電板的開孔，端部固定套環(huán)，套環(huán)內(nèi)穿入導向繩，導向繩兩端分別固定在養(yǎng)殖池塘兩側(cè)的坡埂上，導向繩上間隔安裝2個接觸開關(guān)，接觸開關(guān)信號連接驅(qū)動馬達，太陽能發(fā)電板通過太陽能電源電連接驅(qū)動馬達，第一浮體可在水面上沿2個接觸開關(guān)之間的導向繩往返運動；
[0018]上層水體抽取組件包括上層水體抽取筒和螺旋槳葉片，
[0019]上層水體抽取筒為一根呈“L”形的折彎筒，上層水體抽取筒安裝在第二浮體上的安裝支架底部、位于水面下方，
[0020]上層水體抽取筒上端為豎直的封閉端，在靠近上端端部的一段筒壁上沿周向均勻開設多圈進水孔，進水孔的孔徑小于養(yǎng)殖生物體寬，進水孔位于水面下方5~50cm的上層水體中，所有進水孔的總面積大于等于上層水體抽取筒截面積的1.5倍，
[0021]上層水體抽取筒下端在底層水體中水平折彎，折彎段垂直于兩浮體的中心連線，下端為開口端，下端下緣距離塘底20~50cm，
[0022]螺旋槳葉片同軸安裝在上層水體抽取筒的豎直段中，螺旋槳葉片位于進水孔下方，螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)軸向上伸出上層水體抽取筒上端，由安裝在安裝支架上方的直流電機驅(qū)動，太陽能發(fā)電板通過太陽能電源電連接直流電機，
[0023]連接桿一端轉(zhuǎn)動連接在第一浮體的導向支架上，一端固定在第二浮體上，連接桿和第二浮體可繞第一浮體水平旋轉(zhuǎn)。
[0024]本發(fā)明專利由太陽能動力組件和上層水體抽取組件組成。主要利用池塘中浮游植物的產(chǎn)氧作用，在陽光強烈的中午，上層水體抽取組件在太陽能動力組件提供的電能作用下將池塘浮游植物產(chǎn)生的表層富含溶解氧的水體抽到池塘底部缺氧水體釋放，可即時大幅提高池塘底部水體溶解氧水平，同時將上層水體產(chǎn)生的超飽和溶解氧保存在池塘底部，以便在夜間缺氧時供水生物呼吸使用；隨著水體的釋放，底部沉積的富含營養(yǎng)鹽的水體也涌到水體上部，促進池塘中藻類等浮游植物的進一步生長，并充分促進上下水層交換，徹底改善池塘水體環(huán)境，特別是池塘底部缺氧環(huán)境；增氧的過程中，太陽能動力組件帶動上層水體抽取組件沿導向繩在池塘中往復移動，同時，上層水體抽取組件繞太陽能動力組件不停的旋轉(zhuǎn)，因此本增氧裝置可輕松到達養(yǎng)殖池塘任何位置，均勻為整個池塘增氧。另外，系統(tǒng)的運行以光照度為控制指標，可以根據(jù)光照強度自動調(diào)節(jié)運行時間和速度，控制上層水體的抽取施放數(shù)量，充分利用光合作用在上層水體中產(chǎn)生的溶解氧直接為底層水體增氧，達到提高池塘水體的生產(chǎn)力 水平和養(yǎng)殖效率的目的。
[0025]具體操作時，首先，將導向繩穿入套環(huán)內(nèi)，將導向繩兩端固定在水體坡埂上，并在導向繩上安裝接觸開關(guān)，接觸開關(guān)的安裝位置以本裝置在兩接觸開關(guān)之間運行時，不與坡埂和底泥發(fā)生干涉為限；接著，分別將承載太陽能動力組件和上層水體抽取組件的浮體下水；在光照度滿足預定數(shù)值的情況下，一方面，太陽能發(fā)電板輸出的電流驅(qū)動電動馬達帶動整套裝置沿導向繩方向在兩個接觸開關(guān)之間往返運動；另一方面，太陽能發(fā)電板輸出的電流，通過太陽能電源為直流電機電機，控制上層水體抽取筒內(nèi)螺旋槳葉片的運轉(zhuǎn)，在為下層水體注入上層水體的同時，驅(qū)使第二浮體繞第一浮體水平旋轉(zhuǎn)。
[0026]螺旋槳葉片具有兩個作用:
[0027]一是通過上層水體抽取筒內(nèi)將富含溶解氧的上層水體抽取到底層水體中。
[0028]二是為第二浮體提供了一個反向推動力，由于連接桿的存在，第二浮體圍繞第一浮體做環(huán)形旋轉(zhuǎn)運動。
[0029]太陽能發(fā)電板根據(jù)光照情況控制電流輸出，使螺旋槳葉片只能在一定的光照度情況下運行，沒有陽光的情況下不運行，以確保上層水體在光照充分、含氧量較高的情況下被吸收施放到水體底層。
[0030]進一步的，直流電機上配置塑料防雨罩，起到遮陽擋雨的作用。
[0031]再進一步，連接桿、安裝支架、旋轉(zhuǎn)軸為不銹鋼管材或聚丙烯管材加工而成。
[0032]再進一步，上層水體抽取筒為不銹鋼筒或UPVC管。
[0033]再進一步，浮體為中空注塑浮體。
[0034]這些材料的特點是取材方便，并且便于加工，自重較輕，不會為整個裝置增加過多的驅(qū)動負擔，同時成本低廉,經(jīng)久耐用。
`[0035]本發(fā)明的有益效果在于:
[0036]1.主要利用池塘浮游植物的產(chǎn)氧能力，將其中午在池塘水體表面產(chǎn)生的超飽和溶解氧，抽取到池塘底部缺氧水體中，儲存起來，大幅增加整個池塘中溶解氧含量，解決以前浮游植物產(chǎn)氧未能充分利用問題。
[0037]2.將表層富氧水體用抽送至池塘底部缺氧環(huán)境，即時大幅提高塘底溶氧水平，促進池塘底部有機質(zhì)的分解利用，改善底部環(huán)境，有利于水生物的生長。
[0038]3.促進上下水層交換，打破傳統(tǒng)池塘溶解氧和水溫分層現(xiàn)象，解決了適宜養(yǎng)殖水體在總水體體積中所占比例較小的問題。
[0039]4.將池塘上部水體抽至塘底，沖擊原先沉積在塘底的氮磷等營養(yǎng)鹽，使其再次回到上部水體中，實現(xiàn)肥水調(diào)水，有利于促進浮游植物的生長，提高池塘的初級生產(chǎn)力。
[0040]5.通過太陽能板作為動力來源，不依靠外接電源和電線，大大擴大了增氧機的使用范圍，使其在未通電地區(qū)也能正常使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1為本發(fā)明在養(yǎng)殖池塘的工作位置示意圖
[0042]圖2為本發(fā)明的俯視圖
[0043]圖3為圖2的正視圖
[0044]圖4為上層水體抽取組件在水體中的位置示意圖
[0045]圖1-4中:I為太陽能動力組件，2為上層水體抽取組件，3為第一浮體，4為第二浮體，5為安裝支架，6為太陽能發(fā)電板，7為太陽能電源，9為驅(qū)動馬達，10為導向支架，11為套環(huán)，12為導向繩，13為接觸開關(guān),14為上層水體抽取筒,141為進水孔,15為螺旋槳葉片，151為旋轉(zhuǎn)軸，16為連接桿，17為直流電機,18為防雨罩。
【具體實施方式】
[0046]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0047]如圖1所示，本裝置適宜在陽光晴朗的中午使用，包括太陽能動力組件1，上層水體抽取組件2和分別用于承載兩者的浮體3、4，兩浮體3、4之間由不銹鋼連接桿16連接為一體，浮體3、4為圓環(huán)胎形注塑浮體，浮體3、4的內(nèi)圈分別水平配置呈“十”字形的不銹鋼安裝支架5。安裝支架5分別與第一浮體3、第二浮體4連接固定，形成浮船，用于承載太陽能動力組件I和上層水體抽取組件2。
[0048]圖2~4中，太陽能動力組件I包括太陽能發(fā)電板6，太陽能電源7，導向支架10和用于驅(qū)動第一浮體3的驅(qū)動馬達9。在第一浮體3上安裝固定太陽能發(fā)電板6，在晴朗陽光照耀下，太陽能發(fā)電板6發(fā)出的電流經(jīng)過太陽能電源7整合后開始輸出直流電流，輸送到上層水體抽取組件2中的直流電機17。
[0049]上層水體抽取組件2包括上層水體抽取筒14和螺旋槳葉片15。在安裝支架5中央上方安裝直流電機17，中央下方豎直方向安裝有“L”字圓形不銹鋼筒或UPVC管制成的上層水體抽取筒14，上層水體抽取筒14在池塘水面以下5~50cm的上層水體范圍上均勻設置進水孔141，進水孔141徑大略小于養(yǎng)殖生物體寬，總進水孔141面積不小于上層水體抽取筒14截面積的1.5倍。在上層水體抽取筒14中央內(nèi)部有不銹鋼或聚丙烯旋轉(zhuǎn)軸151，以及在旋轉(zhuǎn)軸151下端安裝有一個螺旋槳葉片15，螺旋槳葉片15通過旋轉(zhuǎn)軸151與直流電機17相連，太陽能發(fā)電板6通過太陽能電源7電連接直流電機17，直流電機17帶動螺旋槳葉片15旋轉(zhuǎn)，將池塘上部浮游植物生產(chǎn)的超飽和溶解氧的水體抽送至池塘底部，可即時提高池塘底部溶解氧含量，改善底部水體環(huán)境；同時促進上下水層充分交換，徹底打破水體存在的溫度、溶氧等的水體分層現(xiàn)象，同時，通過水層上下交換將池塘底部沉積的氮磷等營養(yǎng)鹽的水體帶至池塘上部，促進藻類生長，提高水體初級生產(chǎn)力。
[0050]在光照度滿足預定數(shù)值的情況下，一方面，太陽能發(fā)電板6輸出的電流驅(qū)動電動馬達9帶動整套裝置沿導向繩12方向在兩個接觸開關(guān)13之間往返運動；另一方面，太陽能發(fā)電板6輸出的電流，通過太陽能電源7為直流電機17供電，控制上層水體抽取筒14內(nèi)螺旋槳葉片15的運轉(zhuǎn)，在為下層水體注入上層水體的同時，驅(qū)使第二浮體4繞第一浮體3水平旋轉(zhuǎn)。此外，該裝置利用太陽能做動力，無需外接電源，可通過繩索等隨時調(diào)整太陽能增氧系統(tǒng)在池塘中的位置，使用安裝方便，可在無外界電源的地方工作。
【權(quán)利要求】
1.一種養(yǎng)殖池塘底層水體移動式增氧裝置，其特征在于: 所述增氧裝置包括太陽能動力組件(I)和上層水體抽取組件(2)，以及分別用于承載太陽能動力組件(I)的第一浮體(3)和上層水體抽取組件(2)的第二浮體(4)，兩者之間通過連接桿(16)連接為一體，其中: 浮體(3，4)為圓環(huán)胎形浮體，浮體(3，4)的內(nèi)圈分別水平配置安裝支架(5)； 太陽能動力組件(I)包括太陽能發(fā)電板(6)，太陽能電源(7)，導向支架(10)和用于驅(qū)動第一浮體(3)的驅(qū)動馬達(9)， 一塊太陽能發(fā)電板(6)傾斜鋪設在第一浮體(3)上方，其中心帶有開孔， 驅(qū)動馬達(9)固定在安裝支架(5)底部，位于第一浮體(3)的中心位置， 導向支架(10)立式固定在安裝支架(5)上方，其上端向上穿過太陽能發(fā)電板(6)的開孔，端部固定套環(huán)(11)，套環(huán)(11)內(nèi)穿入導向繩(12)，導向繩(12)兩端分別固定在養(yǎng)殖池塘兩側(cè)的坡埂上，導向繩(12)上間隔安裝2個接觸開關(guān)(13)，接觸開關(guān)(13)信號連接驅(qū)動馬達(9)，太陽能發(fā)電板(6)通過太陽能電源(7)電連接驅(qū)動馬達(9)，第一浮體(3)可在水面上沿2個接觸開關(guān)(13)之間的導向繩(12)往返運動； 上層水體抽取組件(2)包括上層水體抽取筒(14)和螺旋槳葉片(15)， 上層水體抽取筒(14)為一根呈“L”形的折彎筒，上層水體抽取筒(14)安裝在第二浮體(4)上的安裝支架(5)底部、位于水面下方， 上層水體抽取筒(14)上端為豎直的封閉端，在靠近上端端部的一段筒壁上沿周向均勻開設多圈進水孔(141)，進水孔(141)的孔徑小于養(yǎng)殖生物體寬，進水孔(141)位于上層水體中，進水孔(141)位于水面下方5~50cm，所有進水孔(141)的總面積大于等于上層水體抽取筒(14)截面積的1.5倍， 上層水體抽取筒(14)下端在底層水體中水平折彎，折彎段垂直于兩浮體(3，4)的中心連線，下端為開口端，下端下緣距離塘底20~50cm， 螺旋槳葉片(15)同軸安裝在上層水體抽取筒(14)的豎直段中，螺旋槳葉片(15)位于進水孔(141)下方，螺旋槳葉片(15)的旋轉(zhuǎn)軸(151)向上伸出上層水體抽取筒(14)上端，由安裝在安裝支架(5)上方的直流電機(17)驅(qū)動，太陽能發(fā)電板(6)通過太陽能電源(7)電連接直流電機(17)， 連接桿(16) —端轉(zhuǎn)動連接在第一浮體(3)的導向支架(10)上,一端固定在第二浮體(4)上，連接桿(16)和第二浮體(4)可繞第一浮體(3)水平旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池塘底層水體移動式增氧裝置，其特征在于:所述直流電機(17)上配置塑料防雨罩(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池塘底層水體移動式增氧裝置，其特征在于: 所述連接桿(16)、安裝支架(5)、旋轉(zhuǎn)軸(151)為不銹鋼管材或聚丙烯管材加工而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池塘底層水體移動式增氧裝置，其特征在于: 所述上層水體抽取筒(14)為不銹鋼筒或UPVC管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池塘底層水體移動式增氧裝置，其特征在于: 所述浮體(3，4)為中空注塑浮體。
【文檔編號】C02F7/00GK103588309SQ201310571862
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】程果鋒, 時旭, 吳宗凡, 張增勝, 劉興國, 王小冬 申請人:中國水產(chǎn)科學研究院漁業(yè)機械儀器研究所