一种养殖池塘底层水体移动式增氧装置制造方法
【专利摘要】一种养殖池塘底层水体移动式增氧装置，所述增氧装置包括太阳能动力组件和上层水体抽取组件，以及分别用于承载太阳能动力组件的第一浮体和上层水体抽取组件的第二浮体，两者之间通过连接杆连接为一体，太阳能动力组件包括太阳能发电板，太阳能电源，导向支架和驱动马达，上层水体抽取组件包括上层水体抽取筒和螺旋桨叶片，本装置利用池塘浮游植物的产氧能力，将其中午在池塘水体表面产生的超饱和溶解氧，抽取到池塘底部缺氧水体中，储存起来，大幅增加整个池塘中溶解氧含量，解决传统池塘底部缺氧和水质分层问题以及以前浮游植物产氧未能充分利用问题。通过太阳能板作为动力来源，不依靠外接电源和电线，在未通电地区也能正常使用。
【专利说明】一种养殖池塘底层水体移动式增氧装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及池塘养殖领域，尤其涉及养殖池塘水体的增氧。
【背景技术】
[0002]研究表明，现有的池塘增氧机，包括水车增氧机和叶轮增氧机以及射流增氧机等均主要依赖外接电源和电线，依靠机械搅拌或鼓风曝气等方式使空气中的溶解氧进入水体来增氧，从而改善池塘水质。
[0003]但是，该部分产生的溶解氧仅占到整个池塘溶解氧来源的10-30%，所占比例小，能耗高，并且在未通电的地区，使用受到限制。
[0004]同时，无论水车、叶轮以及用在池塘底部的射流增氧机，均不能使上下层水体充分混合，特别是在夏季池塘中溶解氧和水温等严重分层的现象，造成池塘底部严重缺氧问题。底部缺氧严重影响鱼虾等养殖生物的正常生长，同时底部缺氧还会造成沉积的有机物在缺氧条件下，分解产生硫化氢等有无有害气体，造成鱼虾大量死亡。
[0005]在池塘中溶解氧的来源，上层水体中浮游植物产生的氧气为溶解氧的最重要的来源，占到整个池塘溶解氧来源的60-80%以上，在中午光照强烈的情况下，溶解氧甚至会处在超饱和状态，这部分超饱和溶解氧，往往不能及时利用，又逸散到空气中，造成资源浪费，与此同时，池塘底部由于没有光照和浮游植物浓度较低，溶解氧浓度较低，溶解氧含量存在着严重的水质分层现象。
[0006]此外，现有的增氧机增氧方式都是定点增氧方式，增氧机固定在养殖池塘中的某个位置，为了均匀给池塘的各个角度增氧，需要间隔均匀的配置多种、多台增氧机，设施的投入较大，给渔民造成了较大的负担。
[0007]申请号为200420042939.6的专利《一种新型可调池塘养殖增氧机》公开了一种增氧机，这种增氧机是把水面上方的空气直接混合到养殖水体底层，需要空气中的氧气被下层水体进一步吸收才能被利用，由于氧气在下层水体中的溶解率低，同样存在着氧气利用效率低下的问题，此外，由于该装置的螺旋桨靠近池塘底部，易造成池塘“泛底”，影响养殖体的生长。另外，这种装置的直流电机依赖外接电源和电线供电，同样没有解决动力供应的问题，最后，该装置是固定漂浮于池塘某一位置的水面上，其增氧范围依然有限。
[0008]因此，现有的池塘增氧方式，特别是池塘增氧机械，在充分利用池塘浮游植物增氧能力、解决动力供应方面以及实现利用一台增氧机为整个池塘增氧方面，还存在较大的改善空间。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题在于提供一种增氧装置，它可以利用一台增氧机为整个养殖池塘的下层水体移动式增氧，不需要外接电源和电线，并能充分利用上层养殖水体中溶解氧，增氧效率大大提高。
[0010]本发明是通过以下技术方案实现的:[0011]一种养殖池塘底层水体移动式增氧装置，其特征在于:
[0012]所述增氧装置包括太阳能动力组件和上层水体抽取组件，以及分别用于承载太阳能动力组件的第一浮体和上层水体抽取组件的第二浮体，两者之间通过连接杆连接为一体，其中:
[0013]浮体为圆环胎形浮体，浮体的内圈分别水平配置安装支架；
[0014]太阳能动力组件包括太阳能发电板，太阳能电源，导向支架和用于驱动第一浮体的驱动马达，
[0015]一块太阳能发电板倾斜铺设在第一浮体上方，其中心带有开孔，
[0016]驱动马达固定在安装支架底部，位于第一浮体的中心位置，
[0017]导向支架立式固定在安装支架上方，其上端向上穿过太阳能发电板的开孔，端部固定套环，套环内穿入导向绳，导向绳两端分别固定在养殖池塘两侧的坡埂上，导向绳上间隔安装2个接触开关，接触开关信号连接驱动马达，太阳能发电板通过太阳能电源电连接驱动马达，第一浮体可在水面上沿2个接触开关之间的导向绳往返运动；
[0018]上层水体抽取组件包括上层水体抽取筒和螺旋桨叶片，
[0019]上层水体抽取筒为一根呈“L”形的折弯筒，上层水体抽取筒安装在第二浮体上的安装支架底部、位于水面下方，
[0020]上层水体抽取筒上端为竖直的封闭端，在靠近上端端部的一段筒壁上沿周向均匀开设多圈进水孔，进水孔的孔径小于养殖生物体宽，进水孔位于水面下方5~50cm的上层水体中，所有进水孔的总面积大于等于上层水体抽取筒截面积的1.5倍，
[0021]上层水体抽取筒下端在底层水体中水平折弯，折弯段垂直于两浮体的中心连线，下端为开口端，下端下缘距离塘底20~50cm，
[0022]螺旋桨叶片同轴安装在上层水体抽取筒的竖直段中，螺旋桨叶片位于进水孔下方，螺旋桨叶片的旋转轴向上伸出上层水体抽取筒上端，由安装在安装支架上方的直流电机驱动，太阳能发电板通过太阳能电源电连接直流电机，
[0023]连接杆一端转动连接在第一浮体的导向支架上，一端固定在第二浮体上，连接杆和第二浮体可绕第一浮体水平旋转。
[0024]本发明专利由太阳能动力组件和上层水体抽取组件组成。主要利用池塘中浮游植物的产氧作用，在阳光强烈的中午，上层水体抽取组件在太阳能动力组件提供的电能作用下将池塘浮游植物产生的表层富含溶解氧的水体抽到池塘底部缺氧水体释放，可即时大幅提高池塘底部水体溶解氧水平，同时将上层水体产生的超饱和溶解氧保存在池塘底部，以便在夜间缺氧时供水生物呼吸使用；随着水体的释放，底部沉积的富含营养盐的水体也涌到水体上部，促进池塘中藻类等浮游植物的进一步生长，并充分促进上下水层交换，彻底改善池塘水体环境，特别是池塘底部缺氧环境；增氧的过程中，太阳能动力组件带动上层水体抽取组件沿导向绳在池塘中往复移动，同时，上层水体抽取组件绕太阳能动力组件不停的旋转，因此本增氧装置可轻松到达养殖池塘任何位置，均匀为整个池塘增氧。另外，系统的运行以光照度为控制指标，可以根据光照强度自动调节运行时间和速度，控制上层水体的抽取施放数量，充分利用光合作用在上层水体中产生的溶解氧直接为底层水体增氧，达到提高池塘水体的生产力 水平和养殖效率的目的。
[0025]具体操作时，首先，将导向绳穿入套环内，将导向绳两端固定在水体坡埂上，并在导向绳上安装接触开关，接触开关的安装位置以本装置在两接触开关之间运行时，不与坡埂和底泥发生干涉为限；接着，分别将承载太阳能动力组件和上层水体抽取组件的浮体下水；在光照度满足预定数值的情况下，一方面，太阳能发电板输出的电流驱动电动马达带动整套装置沿导向绳方向在两个接触开关之间往返运动；另一方面，太阳能发电板输出的电流，通过太阳能电源为直流电机电机，控制上层水体抽取筒内螺旋桨叶片的运转，在为下层水体注入上层水体的同时，驱使第二浮体绕第一浮体水平旋转。
[0026]螺旋桨叶片具有两个作用:
[0027]一是通过上层水体抽取筒内将富含溶解氧的上层水体抽取到底层水体中。
[0028]二是为第二浮体提供了一个反向推动力，由于连接杆的存在，第二浮体围绕第一浮体做环形旋转运动。
[0029]太阳能发电板根据光照情况控制电流输出，使螺旋桨叶片只能在一定的光照度情况下运行，没有阳光的情况下不运行，以确保上层水体在光照充分、含氧量较高的情况下被吸收施放到水体底层。
[0030]进一步的，直流电机上配置塑料防雨罩，起到遮阳挡雨的作用。
[0031]再进一步，连接杆、安装支架、旋转轴为不锈钢管材或聚丙烯管材加工而成。
[0032]再进一步，上层水体抽取筒为不锈钢筒或UPVC管。
[0033]再进一步，浮体为中空注塑浮体。
[0034]这些材料的特点是取材方便，并且便于加工，自重较轻，不会为整个装置增加过多的驱动负担，同时成本低廉,经久耐用。
`[0035]本发明的有益效果在于:
[0036]1.主要利用池塘浮游植物的产氧能力，将其中午在池塘水体表面产生的超饱和溶解氧，抽取到池塘底部缺氧水体中，储存起来，大幅增加整个池塘中溶解氧含量，解决以前浮游植物产氧未能充分利用问题。
[0037]2.将表层富氧水体用抽送至池塘底部缺氧环境，即时大幅提高塘底溶氧水平，促进池塘底部有机质的分解利用，改善底部环境，有利于水生物的生长。
[0038]3.促进上下水层交换，打破传统池塘溶解氧和水温分层现象，解决了适宜养殖水体在总水体体积中所占比例较小的问题。
[0039]4.将池塘上部水体抽至塘底，冲击原先沉积在塘底的氮磷等营养盐，使其再次回到上部水体中，实现肥水调水，有利于促进浮游植物的生长，提高池塘的初级生产力。
[0040]5.通过太阳能板作为动力来源，不依靠外接电源和电线，大大扩大了增氧机的使用范围，使其在未通电地区也能正常使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0041]图1为本发明在养殖池塘的工作位置示意图
[0042]图2为本发明的俯视图
[0043]图3为图2的正视图
[0044]图4为上层水体抽取组件在水体中的位置示意图
[0045]图1-4中:I为太阳能动力组件，2为上层水体抽取组件，3为第一浮体，4为第二浮体，5为安装支架，6为太阳能发电板，7为太阳能电源，9为驱动马达，10为导向支架，11为套环，12为导向绳，13为接触开关,14为上层水体抽取筒,141为进水孔,15为螺旋桨叶片，151为旋转轴，16为连接杆，17为直流电机,18为防雨罩。
【具体实施方式】
[0046]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0047]如图1所示，本装置适宜在阳光晴朗的中午使用，包括太阳能动力组件1，上层水体抽取组件2和分别用于承载两者的浮体3、4，两浮体3、4之间由不锈钢连接杆16连接为一体，浮体3、4为圆环胎形注塑浮体，浮体3、4的内圈分别水平配置呈“十”字形的不锈钢安装支架5。安装支架5分别与第一浮体3、第二浮体4连接固定，形成浮船，用于承载太阳能动力组件I和上层水体抽取组件2。
[0048]图2~4中，太阳能动力组件I包括太阳能发电板6，太阳能电源7，导向支架10和用于驱动第一浮体3的驱动马达9。在第一浮体3上安装固定太阳能发电板6，在晴朗阳光照耀下，太阳能发电板6发出的电流经过太阳能电源7整合后开始输出直流电流，输送到上层水体抽取组件2中的直流电机17。
[0049]上层水体抽取组件2包括上层水体抽取筒14和螺旋桨叶片15。在安装支架5中央上方安装直流电机17，中央下方竖直方向安装有“L”字圆形不锈钢筒或UPVC管制成的上层水体抽取筒14，上层水体抽取筒14在池塘水面以下5~50cm的上层水体范围上均匀设置进水孔141，进水孔141径大略小于养殖生物体宽，总进水孔141面积不小于上层水体抽取筒14截面积的1.5倍。在上层水体抽取筒14中央内部有不锈钢或聚丙烯旋转轴151，以及在旋转轴151下端安装有一个螺旋桨叶片15，螺旋桨叶片15通过旋转轴151与直流电机17相连，太阳能发电板6通过太阳能电源7电连接直流电机17，直流电机17带动螺旋桨叶片15旋转，将池塘上部浮游植物生产的超饱和溶解氧的水体抽送至池塘底部，可即时提高池塘底部溶解氧含量，改善底部水体环境；同时促进上下水层充分交换，彻底打破水体存在的温度、溶氧等的水体分层现象，同时，通过水层上下交换将池塘底部沉积的氮磷等营养盐的水体带至池塘上部，促进藻类生长，提高水体初级生产力。
[0050]在光照度满足预定数值的情况下，一方面，太阳能发电板6输出的电流驱动电动马达9带动整套装置沿导向绳12方向在两个接触开关13之间往返运动；另一方面，太阳能发电板6输出的电流，通过太阳能电源7为直流电机17供电，控制上层水体抽取筒14内螺旋桨叶片15的运转，在为下层水体注入上层水体的同时，驱使第二浮体4绕第一浮体3水平旋转。此外，该装置利用太阳能做动力，无需外接电源，可通过绳索等随时调整太阳能增氧系统在池塘中的位置，使用安装方便，可在无外界电源的地方工作。
【权利要求】
1.一种养殖池塘底层水体移动式增氧装置，其特征在于: 所述增氧装置包括太阳能动力组件(I)和上层水体抽取组件(2)，以及分别用于承载太阳能动力组件(I)的第一浮体(3)和上层水体抽取组件(2)的第二浮体(4)，两者之间通过连接杆(16)连接为一体，其中: 浮体(3，4)为圆环胎形浮体，浮体(3，4)的内圈分别水平配置安装支架(5)； 太阳能动力组件(I)包括太阳能发电板(6)，太阳能电源(7)，导向支架(10)和用于驱动第一浮体(3)的驱动马达(9)， 一块太阳能发电板(6)倾斜铺设在第一浮体(3)上方，其中心带有开孔， 驱动马达(9)固定在安装支架(5)底部，位于第一浮体(3)的中心位置， 导向支架(10)立式固定在安装支架(5)上方，其上端向上穿过太阳能发电板(6)的开孔，端部固定套环(11)，套环(11)内穿入导向绳(12)，导向绳(12)两端分别固定在养殖池塘两侧的坡埂上，导向绳(12)上间隔安装2个接触开关(13)，接触开关(13)信号连接驱动马达(9)，太阳能发电板(6)通过太阳能电源(7)电连接驱动马达(9)，第一浮体(3)可在水面上沿2个接触开关(13)之间的导向绳(12)往返运动； 上层水体抽取组件(2)包括上层水体抽取筒(14)和螺旋桨叶片(15)， 上层水体抽取筒(14)为一根呈“L”形的折弯筒，上层水体抽取筒(14)安装在第二浮体(4)上的安装支架(5)底部、位于水面下方， 上层水体抽取筒(14)上端为竖直的封闭端，在靠近上端端部的一段筒壁上沿周向均匀开设多圈进水孔(141)，进水孔(141)的孔径小于养殖生物体宽，进水孔(141)位于上层水体中，进水孔(141)位于水面下方5~50cm，所有进水孔(141)的总面积大于等于上层水体抽取筒(14)截面积的1.5倍， 上层水体抽取筒(14)下端在底层水体中水平折弯，折弯段垂直于两浮体(3，4)的中心连线，下端为开口端，下端下缘距离塘底20~50cm， 螺旋桨叶片(15)同轴安装在上层水体抽取筒(14)的竖直段中，螺旋桨叶片(15)位于进水孔(141)下方，螺旋桨叶片(15)的旋转轴(151)向上伸出上层水体抽取筒(14)上端，由安装在安装支架(5)上方的直流电机(17)驱动，太阳能发电板(6)通过太阳能电源(7)电连接直流电机(17)， 连接杆(16) —端转动连接在第一浮体(3)的导向支架(10)上,一端固定在第二浮体(4)上，连接杆(16)和第二浮体(4)可绕第一浮体(3)水平旋转。
2.根据权利要求1所述的养殖池塘底层水体移动式增氧装置，其特征在于:所述直流电机(17)上配置塑料防雨罩(18)。
3.根据权利要求1所述的养殖池塘底层水体移动式增氧装置，其特征在于: 所述连接杆(16)、安装支架(5)、旋转轴(151)为不锈钢管材或聚丙烯管材加工而成。
4.根据权利要求1所述的养殖池塘底层水体移动式增氧装置，其特征在于: 所述上层水体抽取筒(14)为不锈钢筒或UPVC管。
5.根据权利要求1所述的养殖池塘底层水体移动式增氧装置，其特征在于: 所述浮体(3，4)为中空注塑浮体。
【文档编号】C02F7/00GK103588309SQ201310571862
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】程果锋, 时旭, 吴宗凡, 张增胜, 刘兴国, 王小冬 申请人:中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所