CN101347108A - 水产养殖增氧机 - Google Patents

Abstract

一种结构简单，性能稳定、低成本、低工艺、耗电低的水产养殖增氧机，适用于对非结冰水面的水产养殖的水体实施增氧。此设备主要由电动机、电动机机箱、特制喷头、筛网、支架、浮体构成。电动机被浮体、支架置于水面上。特制喷头轴套与电动机轴直接连接。特制喷头由电动机轴套，离心叶轮部分，主管道部分，螺旋桨部分构成，螺旋桨与主管道的一端相连，主管道另一端与离心叶轮一个盖叶相连，离心叶轮另一个盖叶与电动机轴套相连。离心叶轮部分由两个盖叶，离心叶片组成，与电动机轴套相连的盖叶成锥形，与主管道的一端相连的盖叶成漏斗形状，两个盖叶之间夹含离心叶片。

Description

水产养殖增氧机

所属技术领域

本实用新型实涉及一种水产养殖的增氧设备，适用于对非结冰水面的水产养殖的水体实施增氧。

背景技术

目前，被广泛使用的水产养殖增氧机其增氧原理是将水体抛洒于水面上使水充分与空气接触，达到增加水体含氧量的目的。(1)从增氧工作方式上可分为两类：第一类，以喷泉形式喷洒水的工作方式的喷水式增氧机；第二类，通过电动机轴的转速被变速箱减速，再由变速箱中的轴带动叶轮搅动水面，使水面振荡并产生水花，增加水与空气接触面，达到增加水体含氧量的振荡式增氧机：可分为水车式增氧机，叶轮式增氧机。(2)从电动机散热方式上来分类可分为：热传递散热方式，风冷散热方式。喷水式增氧机电动机被电动机机箱密封于水面下，电动机是通过机箱与水发生热传递散热；振荡式增氧机电动机位置在水面上，电动机采用风冷方式散热。

喷水式增氧机其特点是：增氧效果好，耗电量低，体积小，制造工艺要求高，寿命短。主要由电动机，电动机机箱，离心泵，管道，喷头，浮体组成。增氧效果好的原因是：喷水式增氧机喷出的水被喷头约束，以水花形式洒开，使喷出的水充分与空气接触，因此喷出的水的含氧量得到迅速提高。制造工艺要求高的原因是：喷水式增氧机由于有水泵结构，因此对电动机的密封工艺要求较为严格。寿命短的原因是：喷水式增氧机密封结构不能经久耐用。由于电动机机体未与水体接触及被密封于电动机机箱内，而电动机轴与离心泵中的叶轮相连，及电动机轴与水体接触，因此在电动机机箱与离心泵之间及电动机轴上存在密封结构，此密封结构是阻止水流入电动机机箱的关键通道，由于密封结构与电动机轴严密接触，电动机工作时密封结构与电动机轴存在摩擦，由于长期工作，摩擦将造成的密封结构的磨损，最终造成密封结构丧失对水密封作用，导致水流入机箱使电动机烧毁。实际表明喷水式增氧机寿命一般为2-4年。其次喷水式增氧机为热传递散热方式增氧机，电动机是通过机箱与水体发生热传递散热，这种散热设计存在设计缺陷，因为增氧机工作的时间主要为夏季的夜晚，水体的温度在40-50摄氏度，这将导致机箱内的电动机散热速度减慢，容易使电动机烧毁，这也使喷水式增氧机性能的稳定性得不到保证。

振荡式增氧机其特点是：增氧效果没有喷水式增氧机好，耗电量大于喷水式增氧机，体积大于喷水式增氧机，制造工艺要求与喷水式增氧机相当，但寿命长于喷水式增氧机，性能的稳定性大于喷水式增氧机。振荡式增氧机主要由电动机，电动机机箱，叶轮，变速箱，支架，浮体构成。增氧效果没有喷水式增氧机好原因：是由于振荡式增氧机的工作方式所决定的，及振荡式增氧机的叶轮未能将水体完全抛洒、散开于水面上，使水体充分与空气接触；耗电量大于喷水式增氧机原因是：振荡式增氧机的叶轮过大，因此受水体的阻力也大，实际使用也表明振荡式增氧机耗电量大于喷水式增氧机；制造工艺要求与喷水式增氧机相当原因是：振荡式增氧机有变速箱，变速箱是机械能传动的重要装置，因此对变速箱制造工艺要求较高；寿命长于喷水式增氧机的原因是：振荡式增氧机为风冷散热方式增氧机，电动机被浮体、支架置于水面上，电动机采用风冷方式散热，此设计使电动机远离了高温、潮湿隐患，这也是振荡式增氧机性能稳定性大于喷水式增氧机的原因。

发明内容

为了吸取喷水式增氧机，振荡式增氧机的优点，本实用新型提供一种增氧机，该增氧机的耗电量，寿命，制造工艺，制造成本，生产周期均优于喷水式增氧机，振荡式增氧机；增氧效果与喷水式增氧机相当。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：采用了一种特制喷头与电动机轴直接相连，电动机散热采用风冷方式散热。整个机器主要由电动机，电动机机箱，特制喷头，筛网，支架，浮体构成。电动机被浮体、支架置于水面上。特制喷头通过电动机驱动，使其转动实现喷水。特制喷头利用了洗衣机脱水的原理，参含了轴流式水泵，离心水泵的设计思想。特制喷头由电动机轴套，离心叶轮部分，主管道部分，螺旋桨部分构成。螺旋桨与主管道的一端相连，主管道另一端与离心叶轮一个盖叶相连，离心叶轮另一个盖叶与电动机轴套相连。离心叶轮部分由两个盖叶，离心叶片组成，与电动机轴套相连的盖叶成锥形，与主管道的一端相连的盖叶成漏斗形状，两个盖叶之间夹含离心叶片。工作时，喷头的螺旋桨部分浸没在水中，由电动机驱动，使其转动，浸没在水中的螺旋桨将提升水，使水获得竖直向上的初速，当水从主管道进入离心叶轮部分，将被离心叶轮第二次作功，通过离心力，从主管道流入离心叶轮的水将被第二次加速，最后水将飞离喷头，实现喷水增氧。

本实用新型的有益效果是，去掉了振荡式增氧机的变速箱，使电动机轴直接与特制喷头连接。避免电动机轴功率传递过程中的能量损失。特制喷头的工作效果为喷水式增氧机的工作效果，工作过程中，水被特制喷头做功喷出，水在特制喷头中的流程简单，靠离心叶轮的离心力，螺旋桨的提升力共同做功喷水，非压力喷水。在耗电量方面与喷水式增氧机相比，喷水式增氧机是靠离心泵提供水压通过喷头约束实现喷水，为压力喷水，根据流体力学知识f＝kv(f：为摩擦力，k：为摩擦系数，v：为水流速度)，压力喷水将造成摩擦系数k的增大。因此就水流阻力而言，喷水式增氧机的水流阻力造成的耗能数值将大于本实用新型。而且喷水式增氧机在喷水过程中，水在泵体、管道中迂回周转，喷头约束，将损失能量。经泵体相关资料显示：离心泵本身存在设计缺陷，且技术参数较多，离心泵、轴流式水泵机械能转化率受型号，电动机转速，大气压强，扬程等影响，一般离心泵机械能转化率约70％，轴流式水泵机械能转化率约为78％(引至《流体力学.泵与风机》/白扩社主编-北京：机械工业出版社，2005.1，ISBN7-111-15446-0，中国版本图书馆GIP数据核字(2004)第117106号)。由于特制喷头靠螺旋桨的提升力，离心叶轮的离心力共同做功喷水，特制喷头吸水量、喷水量主要由螺旋桨的功率决定，因此机械能转化率参数接近轴流式水泵的参数。假定特制喷头与离心泵机械能转化率参数一样，但本实用新型再没有其它耗能因数，而喷水式增氧机除受离心泵机械能转化率参数制约，还受管道摩擦，喷头约束耗能因数制约，就喷头约束而言，可导致喷水式增氧机中的离心泵约1/4出水量损失，及喷水式增氧机不加喷头离心泵的出水量大于加了喷头的出水量。当然这个数据没有绝对的标准，只作参考。但应当值得肯定的是本实用新型耗能因数少于喷水式增氧机，因此本实用新型耗电量将低于喷水式增氧机；在寿命方面：振荡式增氧机寿命主要由变速箱，电动机所决定，而本实用新型主要由电动机所决定，因此本实用新型的寿命的期望值将大于振荡式增氧机、喷水式增氧机；在制造工艺方面：由于本实用新型无变速箱，而特制喷头通过模具一道工序完成，因此制造工艺难度将低于振荡式增氧机、喷水式增氧机；在制造成本方面：由于本实用新型无变速箱，工作部分仅有一个特制喷头，特制喷头可采取塑料，金属组合完成，及螺旋桨部分为不锈钢，其它为塑料，也可全为塑料。且特制喷头体积不大，特制喷头离心叶轮直径与电动机直径相当。具体尺寸将根据相应的增氧机型号确定，也可理解为特制喷头代替了振荡式增氧机的叶轮和变速箱，因此总观本实用新型制造成本费用将低于喷水式增氧机、振荡式增氧机；在生产周期方面：除电动机外，无论是喷水式增氧机，振荡式增氧机，厂家均要对零部件进行组装，但本实用新型无需对零部件进行组装，工厂将零部件配齐、装箱及生产了一个完整成品。具体的组装为用户自己按说明书组装且简单易行。因此本实用新型的生产周期将小于喷水式增氧机，振荡式增氧机。

附图说明

图1是喷水式增氧机的立体图，工作时的主视图。

图2是振荡式增氧机中的水车式增氧机的立体图，机箱局部立体图。

图3是振荡式增氧机中的水车式效果图，叶轮式增氧机的立体图。

图4是叶轮式增氧机机箱局部立体图，叶轮式增氧机效果图。

图5是本实用新型的立体图，特制喷头结构图、立体图、外观图。

图6是本实用新型的机箱立体图。

图7是本实用新型的喷头的放大结构图。

图8是本实用新型的喷头的放大立体图。

图9是本实用新型的喷头的放大外观图。

图10是本实用新型的效果图。

图11本实用新型的喷头的主视图，俯视图。注：由于离心叶片多，造成喷头的主视图视觉凌乱，复杂，因此主视图中只有正前方的两个离心叶片的视图。由于喷头尺寸受增氧机型号决定，所此主视图、俯视图，只是按比例绘制，未标注尺寸大小。

图12是本实用新型的喷头工作时的剖视图，及按图11俯视图的A-A为剖切线。注：剖视图以电动机轴与特制喷头直径为剖切线，为局部剖视图，未对螺旋桨进行剖视，由于离心叶片过多，剖视复杂且不变观察，此剖视图为去掉离心叶片的局部剖视图且不影响对工作原理的理解。

图中1.离心泵，2.管道，3.喷头，4.浮体，5.密封结构，6.电动机，7.电动机机箱，8.叶轮，9变速箱，10.支架，11.电动机轴，12.电动机轴套，13.离心叶轮，14.主管道，15.螺旋桨，16.锥形盖叶，17.漏斗形状盖叶，18.离心叶片，19.筛网，20.变速箱轴，21.特制喷头，22.水。

具体实施方式

在图5立体图中，电动机(6)被三个支架(10)、浮体(4)，置于水面上。电动机机箱(7)将支架(10)、浮体(4)连接成一个整体，并对电动机起避雨，防止烈日暴晒作用，筛网(19)、浮体(4)被三个支架(10)连接成一个整体，筛网(19)的作用是防止水中的水产品如：鱼、虾子，被特制喷头(21)吸入。电动机轴(11)与特制喷头(21)的电动机轴套(12)直接相连。

在图5特制喷头视图中，左边为特制喷头的结构图，中间为特制喷头的立体视图，右边为特制喷头的外观图。在特制喷头结构图中，电动机轴套(12)与锥形盖叶(16)相连，锥形盖叶(16)与离心叶片(18)相连，离心叶片(18)与漏斗形状盖叶(17)相连，漏斗形状盖叶(17)与主管道(14)一端相连，主管道(14)另一端与螺旋桨(15)相连。相连后的立体视图、外观图为图5中特制喷头的立体视图、外观图。

在图12特制喷头工作时的剖视图中，整个特制喷头(21)被电动机轴(11)带动旋转，因此离心叶轮(13)、螺旋桨(15)将随着整个特制喷头(21)一起转动，由于特制喷头(21)中的整个螺旋桨(15)部分浸没在水中，因此水首先被螺旋桨(15)提升作功，主管道(14)中的水受螺旋桨(15)、主管道(14)内壁摩擦力共同作用，将旋转上升，由于主管道(14)中的水获得竖直向上方向流向，环绕方向的流向，环绕方向的流向水的能量将产生离心力将有助于水分流进入离心叶轮(13)，被离心叶轮(13)第二次加速，因此主管道(14)环绕方向的流向水的能量将最终以离心力的形式回归对水喷洒作功。能量转化的专一性，在此实用新型产品中得到了强化，体现。

Claims (3)

1.一种水产养殖增氧机，其特征是：拥有特殊结构的喷头，喷头的电动机轴套与电动机轴直接相连，喷头由电动机轴套，离心叶轮部分，主管道部分，螺旋桨部分构成，螺旋桨与主管道的一端相连，主管道另一端与离心叶轮的漏斗形状盖叶相连，离心叶轮的锥形盖叶与电动机轴套相连。

2.根据权利要求1所述的水产养殖增氧机，其特征是：水产养殖增氧机的喷头结构，电动机轴套，离心叶轮，主管道，螺旋桨是一个相连的整体。

3.根据权利要求1所述的水产养殖增氧机，其特征是：水产养殖增氧机的喷头结构，离心叶轮部分由两个盖叶，离心叶片组成，与电动机轴套相连的盖叶为锥形盖叶，与主管道的一端相连的盖叶为漏斗形状盖叶，两个盖叶之间夹含离心叶片。

Images