一种太阳能巡航式推流曝气机

本技术涉及到一种水处理设备，具体涉及一种太阳能巡航式推流曝气机。

背景技术：

1、传统曝气设备结构复杂、能耗高、效率低、安装操作不便，一般采用机械曝气或鼓风曝气等方式，通过增加水中溶解氧，提高好氧微生物群落生存环境，加速生化降解水中污染物，从而通过竞争机制控制水体藻类过度繁殖，以及水体富营养所引起的各种水质问题。

2、传统曝气装置需要外接电缆，对一些供电不便的湖泊、河道等水域，从立项到安装使用，中间过程需要层层审批，工期较长，且对偏远场所缺乏适应性。

3、传统曝气装置通常采用绳索、锚石等固定的安置方式，移动、回收困难，净化范围有限，对于净化广阔水域中的污染物缺乏应对的功能。

4、一般带有巡航功能的曝气装置在运转时，因为曝气水流的冲击作用，往往难以精准控制移动方向，操作中缺乏灵活性，即不能很好在巡航过程中保障巡航曝气机的拐弯，甚至因平衡性等问题发生水中侧翻的事故。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种太阳能巡航式推流曝气机，利用水下曝气叶轮进行推流曝气并辅助曝气机进行水中巡航，同时，利用水下可折叠涡轮实现对设备在水中移动方向更高精度把控，提高曝气效率，改善水体溶氧量及温度，增加水体活性，强化水体自净能力。同时无需外接电缆，由太阳能板及电池组供能，安装简易，即装即用，可针对大面积水域中的片区污染及特殊地貌水域进行曝气净化。

2、推流式曝气机无需专业的安装基础，根据需求灵活选用，是一种多用途曝气增氧设备，设备运行时，旋转的叶轮在它的周围区域形成了一个较强的负压区，从而将空气吸入，吸入的空气被高速旋转的液体强烈剪切、粉碎，气泡直径迅速减小，促使氧分子从气相迅速充分地扩散到液相中去，实现水气合成。同时水、气在动力推动下向前推进，使水、气进一步溶解，达到曝气和推流的目的。

3、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

4、一种太阳能巡航式推流曝气机，包括太阳能供电系统、控制系统、巡航系统、水下曝气系统和推流曝气系统。

5、所述太阳能供电系统由太阳能板、连接支架、太阳能蓄电池、电缆连接件、防雨罩和太阳能电池组件浮体组成；所述太阳能板为一块中空整板，通过连接支架悬置于浮体上方，曝气系统的防雨装饰罩及进气管穿过太阳能板的中空部分；所述太阳能蓄电池置于太阳能电池组件浮体之中、连接支架穿过防雨罩与太阳能蓄电池连接。

6、所述控制系统由控制板和定位导航器组成，通过电缆连接件与各系统连接；控制系统与变频电机连接并通过固定杆固定于挡风隔板上方，电缆连接件穿过挡风隔板将控制系统与电池组连接。

7、所述巡航系统，由动力马达、轴固定装置、折叠传动轴、水下涡轮和浮体组成，动力马达置于浮体之中与太阳能蓄电池连接并由其供能，折叠传动轴穿过太阳能电池组件浮体与动力马达连接带动曝气叶轮旋转实现水中移动与转向。

8、所述巡航系统，折叠传动轴通过轴固定装置固定于曝气机浮体四周，可以自由灵活收展，固定模式曝气时，折叠传动轴呈收缩状态，涡轮向下旋转曝气，巡航模式曝气时，可伸展相对应巡航方向的折叠传动轴，利用伸展和收缩的自由转换，实现曝气机灵活稳定的巡航转向功能。

9、所述曝气系统由进气管、变频电机、连接轴、电池组、电缆连接件、固定杆、防雨装饰罩、挡风隔板、动力马达、传动轴、曝气叶轮和导流筒构成，防雨装饰罩通过卡扣固定于挡风隔板上方，变频电机的输出端通过连接轴联通曝气叶轮；所述进气管与导流筒为中空筒形管道，进气管在防雨装饰罩上方，导流筒在浮板下方有一处90度的弯曲。

10、所述推流曝气系统为太阳能巡航式推流曝气机进行水中推进的辅助装置，前后各有两组曝气筒进行输出，由电池组、动力马达、传动轴、推流曝气叶轮和导流筒组成，传动轴穿过浮体将动力马达与推流曝气叶轮连接，利用马达的旋转动能，实现利用曝气叶轮进行水中推流曝气的同时，辅助装置在水中的移动和转向。

11、与现有技术相比，本实用新型有益效果：

12、1.本太阳能巡航式推流曝气机，布置、运行简易，各组件采用模块化安装，组装、维修简便，供能体系独立，可以对不易安装传统曝气设备的复杂水文环境，如大面积湖泊、淤泥河道等，进行曝气净化，提高广阔水体曝气净化的效率。

13、2.本实用新型使用时，如需巡航转向，则可伸展起对应方向的折叠传动轴，同时可调节水下涡轮的旋转速度，利用涡轮在水下的转速差辅助转向。

14、3.本太阳能巡航式推流曝气机，设有一个水下曝气装置，和前后共4个推流曝气叶轮，曝气增氧量大，可以有效增加水体活力，持续保持水域稳定的生态平衡能力，使底层水和表层水进行置换和循环，使水底不再缺氧，减少污染物的沉积，水质不断净化，生态链得以维持，形成良性循环，使水体的生产能力提高；

15、4.本太阳能巡航式推流曝气机，充分采用清洁能源太阳能，进行水体净化与水生态重建，通过曝气、水域巡航等功能，更便利的为广阔水域及复杂地貌水域增加活性，提高水体载氧量，加速浮游生物繁衍，促进水体自净，有效消解水体氨氮、亚硝酸盐，硫化氢、大肠杆菌等有害物质或菌体，降低水体cod、bod值。

技术特征：

1.一种太阳能巡航式推流曝气机，其特征在于：包括太阳能供电系统(1)、控制系统(2)、巡航系统(3)、水下曝气系统(4)和推流曝气系统(5)；所述巡航系统(3)包括动力马达(23)、水下涡轮(27)、折叠传动轴(31)；所述水下曝气系统(4)包括进气管(16)、变频电机(17)、电缆连接件(7)、固定杆(15)、浮体(11)、曝气叶轮(21)和水下导流筒(13)；

2.根据权利要求1所述的太阳能巡航式推流曝气机，其特征在于：所述水下曝气系统(4)还包括防雨装饰罩(14)，防雨装饰罩(14)通过卡扣固定于挡风隔板(22)上方，变频电机(17)的输出端通过连接轴(19)穿过挡风隔板(22)连接曝气叶轮(21)；所述推流曝气系统(5)由电池组(9)、动力马达(23)、传动轴(25)、推流曝气叶轮(28)和导流筒(26)组成，前后各两组进行输出，传动轴(25)穿过整体浮体(11)将动力马达(23)与推流曝气叶轮(28)连接，传动轴(25)与推流曝气叶轮(28)之于整体浮体(11)外的部分置于导流筒(26)之中。

3.根据权利要求1所述的太阳能巡航式推流曝气机，其特征在于：推流曝气系统(5)为推进辅助装置，包括传动轴(25)、推流曝气叶轮(28)和导流筒(26)，所述传动轴(25)、推流曝气叶轮(28)和导流筒(26)在整体浮体(11)前后各两组，传动轴穿过整体浮体(11)将动力马达(23)与推流曝气叶轮(28)连接，实现利用推流曝气叶轮(28)进行水中推流曝气的同时，辅助装置在水中的移动和转向。

4.根据权利要求1所述的太阳能巡航式推流曝气机，其特征在于：还包括太阳能蓄电池(10)，太阳能蓄电池(10)置于太阳能电池组件浮体(12)之中，连接支架(6)穿过防雨罩(8)与太阳能蓄电池(10)连接。

5.根据权利要求1所述的太阳能巡航式推流曝气机，其特征在于：所述动力马达(23)置于太阳能电池组件浮体(12)之中，并与太阳能蓄电池(10)连接；传动轴(25)、折叠传动轴(31)穿过太阳能电池组件浮体(12)与动力马达(23)连接带动水下涡轮(27)、推流曝气叶轮(28)旋转实现水下移动与曝气。

6.根据权利要求1所述的太阳能巡航式推流曝气机，其特征在于：太阳能板(29)为一块中空整板，通过连接支架(6)悬置于整体浮体上方，曝气系统(4)的防雨装饰罩(14)及进气管(16)穿过太阳能板(29)的中空部分。

7.根据权利要求1所述的太阳能巡航式推流曝气机，其特征在于：整体浮体(11)承托整个太阳能巡航式推流曝气机，连接两侧太阳能电池组件浮体(12)及中部控制系统(2)与曝气系统(4)。

8.根据权利要求1所述的太阳能巡航式推流曝气机，其特征在于：定位导航器(18)、控制主板(20)与变频电机(17)连接并通过固定杆(15)固定于挡风隔板(22)上方，电缆连接件(7)穿过挡风隔板(22)将控制系统(2)、变频电机(17)与电池组(9)连接。

9.根据权利要求1所述的太阳能巡航式推流曝气机，其特征在于，导流筒为中空筒形管道，设置在浮体下方，所述中空筒形管道末端处设有90°的弯曲。

技术总结
本技术在于提供一种太阳能巡航式推流曝气机，包括太阳能供电系统、控制系统、巡航系统、水下曝气系统和推流曝气系统，本装置可灵活转向，对不易安装传统曝气设备的复杂水文环境进行巡航曝气净化，利用水下叶轮推流与曝气的双重作用，提高装置在水体中巡航曝气净化的效率，改善提高水体溶氧量及温度，增加水体活性，强化水体自净能力；同时无需外接电缆，由太阳能板及电池组供能，各功能系统模块化组装，安装、维护简易，即装即用，可针对大面积水域中的片区污染及特殊地貌水域进行曝气净化。

技术研发人员：常镐然,孙征,李媛
受保护的技术使用者：湖南理工学院
技术研发日：20230712
技术公布日：2024/3/17