[发明专利]一种太阳能移动式水层交换和增氧装置

说明书

技术领域

本发明涉及水产养殖领域，尤其涉及池塘养殖增氧设备。

背景技术

上世纪70年代以来，水体增氧机械的发明极大地推动了我国水产养殖业的发展，使我国的水产养殖产量迅速成为世界第一，为增加市场水产品供应，满足人们生活水平需要发挥了巨大的作用。目前，增氧机已经成为全国推广最广、数量最多的渔业机械，是池塘养鱼的高产地区家喻户晓的一种具有中国特色的养鱼机械。增氧机不仅可以增加水中的溶解氧，而且可以排除氨、硫化氢等有害气体，而得到广泛的应用。近年来，随着水产养殖增氧技术的发展，各种型式的增氧机械不断出现，从最初的叶轮式和水车式增氧机，发展到现在的喷水式增氧机、潜水式增氧机、曝气增氧机等10个种类。

增氧机械的使用虽然大大提高了水产养殖产量，但目前国内外所使用的增氧机基本为固定式增氧机，存在着增氧范围小，能耗大、空转率高，增氧效果不好等问题，同时由于多数增氧机为机械搅动增氧，忽视了对光合作用增氧的充分利用。从目前增氧机械的使用效果来看，多数养殖增氧机械功率都很大，运行中的“空转率”很高，即使在传统大宗淡水养殖池塘中，每亩增氧机的功率配置超过0.5Kw/亩，大大增加了水产养殖成本，在能源资源日益紧张的情况下，传统增氧技术及设备已不适合水产养殖业“节水、节能、减排”发展的需要。存在以上问题的原因是：

第一，传统机械增氧重视通过机械扰动增加水体与空气接触增加水体溶氧水平，存在着增氧效率不高等问题；

第二，传统增氧机基本为固定式结构，虽然安装简单，但增氧范围有限，只能提升局部水体的溶氧水平，持续运行存在着氧饱和后增氧效率降低、能耗增加等问题；

第三，传统增氧机械忽视对光合作用增氧的利用，增氧效率不高；

第四，传统增氧机械对上下水层交换增氧利用不够，不利于水体溶氧平衡。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种以太阳能为动力和控制条件的移动水层交换和增氧装置，该装置具有光控运行、光伏动力、水层交换、机械增氧等功能，可以通过造波作用将光合作用产生的上层富氧水体与底层贫氧水体进行交换，增加整个水体的溶氧水平，同时具有一定的机械增氧效果，在提高养殖水体增氧效率的同时，减少固定增氧机使用量，调控水体溶氧水平，具有节水、减排、节能等优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种太阳能移动式水层交换和增氧装置，其特征在于：

一个由太阳能发电组件供电的第一电机以水平转动方式配置在太阳能动力船上，第一电机的输出轴竖直向上伸出，伸出端水平固定一个绕线轮，水平的导向绳在绕线轮上缠绕一圈后，两端分别固定在养殖池塘的两侧塘埂上；

太阳能动力船上水平伸出连接杆，连接杆伸出端刚性连接在变速箱上，变速箱竖直向下的输出轴连接在呈轮胎形的搅水浮体的圆周中心，搅水浮体的外缘周向均匀安装多个搅水翼；

变速箱的输入轴配置由太阳能发电组件供电的第二电机，

变速箱输出轴的位置与变速箱和第二电机组合件的重心位置偏离。

本装置的增氧原理是，当第二电机输出轴旋转、带动下方的搅水浮体旋转时，搅水浮体外圆周上的若干划水翼也跟着转动，将养殖池塘中的水搅动、翻起，形成波浪和水花，促进上下层水体之间的交换和空气中氧气在表层水体中的溶解：搅水翼搅水的造波作用将下层贫氧水体提升到水体上层位置，这些水体会排出有害气体成为浮游生物的饵料，同时浮游生物的光和作用会促使空气中的游离氧在该水体中充分溶解；下层水体上升后，其周围的上层富氧水会补充下层水体上升形成的空隙、进入下层水体，为下层水体提供丰富的溶解氧，从而实现水层交换增氧。

变速箱输出轴的位置必须偏离变速箱和第二电机组合件的重心位置，倘若搅水浮体和安装在其上的部件所组成的整个组和件的重心与搅水浮体的旋转中心重合，那么搅水浮体只会在原地的水域绕自身旋转中心旋转，即就地“自转”，无法实现移动式的增氧。

如果本装置仅仅是搅水浮体和安装在其上的部件所组成的整个组和件的重心和搅水浮体的旋转中心偏离，那么当第二电机驱动搅水浮体旋转时，由于搅水浮体缺乏必要的牵引，会在自转的同时在水面上无规则的移动，即满池塘的“乱窜”，其行程和移动方向不可控，虽然实现了移动式的增氧，但却无法保证其增氧是否能均匀覆盖整个水面，并且无法控制装置是否会撞上塘埂。