CN105075962B - 潮汐式节能室内循环养殖系统 - Google Patents

Abstract

一种用于水产养殖的室内循环养殖系统，包括上层养殖箱、中层养殖箱和下层养殖箱，每个养殖箱中的第一钢化玻璃板和第二钢化玻璃板共同将每个养殖箱分隔成相互连通的养殖区和背滤区，下层养殖箱的背滤区中设有带水位控制器的水泵，用于将水泵送至上层养殖箱，上层养殖箱和中层养殖箱的背滤区中均设有能虹吸流水管，用于通过虹吸作用将上层养殖箱的水吸到中层养殖箱以及将中层养殖箱中的水吸到下层养殖箱中，水泵根据水位控制器启动或停止，以实现潮汐式水位涨落。通过过滤和蛋分装置去除养殖中的废物，确保水质清洁和稳定循环，彻底高效去除养殖废物，通过水位控制器来减少水泵的工作时间以节省能源和降低养殖成本，减少噪音对养殖生物的影响。

Description

潮汐式节能室内循环养殖系统

技术领域

本发明涉及一种水产养殖系统，尤其涉及一种潮汐式节能室内循环养殖系统，其既可以使养殖系统中的水位形成潮汐式涨落变化，也能够减少能源消耗，有助于水产生物例如贝苗的快速生长。

背景技术

目前，公知的室内水族养殖设施是单缸养殖系统，由置于缸底的一个水泵抽水至缸体上层的过滤棉进行废弃物过滤，达到流水和净化水体的目的，实现流水循环养殖。使用这种水族养殖设施，水泵从缸中吸取的水通过过滤棉后立即流入原水体中，使得水位一直维持不变；而且单一的过滤棉过滤能力有限，养殖生物产生的蛋白废物等无法分离，影响水体质量；此外水泵要一直工作，耗费电能较多，并持续产生噪音。不仅不利于水体污物的分离去除，水体容易变质恶化，而且水位一成不变不符合许多养殖生物的生物学特性，持续的噪音也会干扰养殖生物的健康成长。

在CN202056119U中公布了一种可使水族箱的水产生起伏和波浪的沉水马达，其通过控制电路使马达叶片产生间隙性转动、停止、或快慢速度的变化，但是，在这种系统中，此沉水马达是除水泵外的额外机构，增加了设备成本，而沉水马达产生的水流动也不符合养殖生物的生物学特性，而且，马达的工作方式复杂，缩短了马达的使用寿命，增加的沉水马达必然也增加了系统的噪声。

因此，需要一种能有效分离污物且能以节能方式产生水位潮汐变化的多缸水产养殖系统。

发明内容

本发明的目的是为了改进现有的室内循环养殖设施的不足，提供一种潮汐式节能室内循环养殖系统，既可以实现养殖水体水位潮汐式变化，模拟野外实际生境，更符合养殖对象的生物学特性，也可以很好分离去除养殖水体各种污物，维持水质优良，还可以减少噪音的干扰，节省电能，从而实现生态、健康、节能的可持续循环室内养殖。

为实现上述目的，本发明提供一种用于水产养殖的室内循环养殖系统，包括：至少三个上下叠置的养殖箱，即上层养殖箱、中层养殖箱和下层养殖箱；位于每个养殖箱中的第一钢化玻璃板和第二钢化玻璃板，所述第一和第二钢化玻璃板共同将每个养殖箱分隔成相互连通的养殖区和背滤区，下层养殖箱的背滤区中设有带水位控制器的水泵，用于将下层养殖箱的水通过水管泵送至上层养殖箱，上层养殖箱和中层养殖箱的背滤区中均设有能自动虹吸的虹吸流水管，所述虹吸流水管分别将上层养殖箱的背滤区与中层养殖箱的养殖区连通以及将中层养殖箱的背滤区和下层养殖箱的养殖区连通，用于通过虹吸作用将上层养殖箱的水虹吸到中层养殖箱中以及将中层养殖箱中的水虹吸到下层养殖箱中，水泵根据水位控制器的控制信号启动或停止，以实现各层养殖箱中的潮汐式涨落换水。

所述第一钢化玻璃板和第二钢化玻璃板平行间隔开，且均抵接养殖箱的侧壁，第一钢化玻璃板与养殖箱底壁间隔开而第二钢化玻璃板抵靠养殖箱底壁，第二钢化玻璃板在一侧的顶部和底部分别设有切口，以使得第二钢化玻璃板顶部切口的上缘低于第一钢化玻璃板上缘。

优选地，所述养殖系统还包括第三钢化玻璃板，其与第一和第二钢化玻璃板垂直，并抵靠第二钢化玻璃板和养殖箱后壁，以将背滤区分隔为缺刻区和非缺刻区。第三钢化玻璃板上缘与第二钢化玻璃板上缘齐平，下缘与养殖箱底壁间隔开。

在每个养殖箱中，在所述缺刻区填充有过滤材料。

在上层养殖箱和中层养殖箱中，在所述非缺刻区设置所述虹吸流水管。或者，在下层养殖箱中，在所述非缺刻区设置所述水泵。

在每个养殖箱的非缺刻区均设置有蛋分装置。

所述虹吸流水管为具有短支腿和长支腿的倒置U型，虹吸流水管的顶部布置成低于第一钢化玻璃板上缘或与之齐平，长支腿穿过相应养殖箱底壁延伸进入位于下层的相邻养殖箱中，长支腿在靠近两个支腿连接部处设有虹吸停止孔，在水位达到虹吸停止孔时自动停止虹吸。

在特定情况下，如果长支腿设置得比较长，则在长支腿的远离短支腿的一端设有虹吸形成孔，当水位达到倒置U型管顶部时，用于排出虹吸管内的空气以便形成虹吸。

所述水位控制器以如下方式控制水泵：在下层养殖箱中的水位高于设定值时启动，以将下层养殖箱的水泵送到上层养殖箱，在水位低于设定值时关闭。

所述水管在靠近出水端处设有防回流孔，以防止上层养殖箱的水向下层养殖箱回流。

采用本发明的上述室内循环养殖系统，可以使养殖水族箱的水位形成周期性涨落，彻底高效去除养殖过程中产生的废物，确保养殖水质的清洁、稳定，利用自动虹吸原理，减少水泵的工作时间，减小噪音的影响，节约能源，降低养殖成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明，附图中：

图1是根据本发明一个实施例的潮汐式节能室内循环养殖系统的侧视图；

图2是本发明的潮汐式节能室内循环养殖系统中上层养殖箱的俯视图；

图3是本发明的潮汐式节能室内循环养殖系统中玻璃板组件的详细结构图；

图4A-4C示出了本发明潮汐式节能室内循环养殖系统的详细工作过程；以及

图5为根据本发明另一实施例的潮汐式节能室内循环养殖系统的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的优选实施例，附图并非按比例绘制，其旨在示出本发明的原理，但并不构成对本发明限制。

图1为根据本发明的室内循环养殖系统的示意性侧视图，该室内循环养殖系统例如用于水产养殖，其包括彼此上下叠置的三层水产养殖箱，即上层养殖箱1、中层养殖箱2和下层养殖箱3。三个养殖箱在结构上可以完全相同，也可以不同，可根据实际需要进行布置。

图1中示出的三个养殖箱1、2、3均为长方体结构，为清楚起见，将图1中左右方向定义为养殖系统的前后方向，将与纸面垂直的方向定义为宽度方向。当然，养殖箱的长方体结构仅是示例性的，可以根据实际需要改为其他形状，例如圆筒形、椭圆筒形、多棱柱形等。

本发明养殖系统中养殖箱的数量并不限于三个，可以包括多于或少于三个养殖箱。

图2示出其中一个养殖箱例如上层养殖箱1的俯视图，其包括前壁4、后壁5、两个侧壁6、7以及底壁8。每个养殖箱中设有相互平行且间隔开的两个钢化玻璃板9、10，即第一钢化玻璃板9和位于第一钢化玻璃板9后面的第二钢化玻璃板10，其间的间隔优选为1-2cm，当然也可能根据需要设为其他间隔。这两块钢化玻璃板分别平行于前、后壁4、5设置，并且抵靠两个侧壁6、7，两块钢化玻璃板将养殖箱的水域沿前后方向分成两个区域，即位于前部的养殖区11和位于后部的背滤区12，两块钢化玻璃板相比于前壁4更靠近后壁5，以使背滤区12的面积小于养殖区11。两块钢化玻璃板9、10的高度小于养殖箱的高度，且距养殖箱后壁5一定距离，该距离优选为15-20厘米。第一钢化玻璃板9安装成距离养殖箱底壁8约2厘米左右空隙，当然该距离并不是限制性的，可以为其他合适的距离。第二钢化玻璃板10与第一钢化玻璃板9大小相同，但是该第二钢化玻璃板10沿同一侧(例如在图2中示出为上侧，当然也可以为下侧)分别在顶部和底部切去了一部分形成顶部切口13和底部切口14，如图3所示。在本发明的优选实施例中，该顶部切口13的尺寸为长约30-40厘米、高约4-6厘米，该底部切口14的尺寸为长约30-40厘米、高约1厘米。第一和第二钢化玻璃板9、10通过玻璃胶固定在各个养殖箱内且第二钢化玻璃板10抵靠养殖箱底壁8。

当然第二钢化玻璃板10也可以与第一钢化玻璃板9具有不同的大小(具体为不同的高度)，只要组装后第二钢化玻璃板10的顶部切口的上缘低于第一钢化玻璃板9的上缘即可。

如图3所示，在第二钢化玻璃板10和养殖箱后壁5之间在背滤区12内，设置有第三钢化玻璃板15，该第三钢化玻璃板15与第二钢化玻璃板10和养殖箱后壁5均垂直，并抵接第二钢化玻璃板10和养殖箱后壁5，该第三钢化玻璃板15的上边缘与第二钢化玻璃板10等高，下边缘距离养殖箱底壁8一定间隙，该间隙优选为约2厘米左右。第三钢化玻璃板15沿养殖箱宽度方向位于第二钢化玻璃板10的顶部和底部切口台阶处并通过玻璃胶固定于此，从而将背滤区12分割为两个区，即缺刻区A和非缺刻区B，图3中清楚示出了第二钢化玻璃板10和第三钢化玻璃板15之间的组装状态。缺刻区A内填充有用纱布袋装的沙子等过滤材料，非缺刻区B内放置蛋分装置16。

在上层养殖箱1和中层养殖箱2的非缺刻区B内还设置有水位自动控制虹吸流水管17，而在下层养殖箱3的非缺刻区B内代替虹吸流水管17的是设置有带水位控制器的水泵18。

下层养殖箱3中的水泵出口连接有水管19，该水管19延伸穿过后壁5然后延伸到上层养殖箱的养殖区11中，用于将下层养殖箱3内的水抽到上层养殖箱1中。

上层养殖箱1中的虹吸流水管17延伸穿过上层养殖箱的底壁8并折弯进入到中间养殖箱2的养殖区11中，中层养殖箱2中的虹吸流水管17延伸穿过中层养殖箱2的底壁8并折弯进入到下层养殖箱的养殖区11中，下层养殖箱3的背滤区12通过水管19与上层养殖箱1的养殖区11相连。

如图1所示，上层养殖箱1和中层养殖箱2中的虹吸流水管17结构相同，下面仅就上层养成殖箱1中的虹吸流水管17的结构进行描述。该虹吸流水管17在背滤区12中设为倒置的U型，U型的短腿端部20低于第二钢化玻璃板10的高度，U型的长腿向下延伸穿过上层养殖箱1的底壁8，然后弯折为与上层养殖箱1的底壁8平行地向前延伸越过中层养殖箱2的第一钢化玻璃板9，随后再次弯折为垂直于底壁8伸入到中层养殖箱的养殖区11中，最末端21低于第一钢化玻璃板9的高度。水位自动控制虹吸流水管17与养殖箱底壁8之间设置有橡胶圈，以实现水密配合。

虹吸流水管17具有虹吸停止孔22，当水位到达该虹吸停止孔22时，就会使虹吸流水管17中的虹吸作用停止。虹吸流水管17安装成使其顶部低于第一钢化玻璃板9的上缘或与第一钢化玻璃板的上缘齐平。

水管19的延伸入上层养殖箱1养殖区11的端部具有防倒流孔23，用于防止水从上层养殖箱1通过水管19倒流入下层养殖箱3。

在下层养殖箱3的非缺刻区B中，不具备虹吸流水管17，而是安装有带水位控制器的水泵18，其在需要时将下层养殖箱中的水通过水管19泵送到上层养殖箱1中。

下面结合图4A-4C来描述根据本发明的养殖系统的潮汐式水流循环工作过程。

如图4A所示，当下层养殖箱3被加入适量水后，带水位控制器的水泵18自动开启，将下层养殖箱3中的水抽吸到上层养殖箱1，下层养殖箱3中的水在抽吸时形成水流，经过第二钢化玻璃板10底部的空隙将底污带至背滤区12的缺刻区A，经过滤材料进行过滤，进而流入非缺刻区B，由蛋分装置16分离去除蛋白质等养殖生物产生的有机废物，并由水泵18抽向上层养殖箱1，当上层养殖箱1的水位上升至淹没背滤区12的非缺刻区B中的水位自动控制虹吸流水管17的倒U型管顶部的位置时，下层养殖箱3中的带水位控制器的水泵18便自动停止工作，而此时上层养殖箱1的水位自动控制虹吸流水管17会形成虹吸，使得上层养殖箱1的水经过虹吸流水管17流入中层养殖箱2的养殖区11中，此过程中图4B所示。在此过程中水流将上层养殖箱1中的水经过第二钢化玻璃10的底部空隙将底污带至背滤区12的缺刻区A经过滤材料进行过滤净化，并经蛋分装置16进行分离。随后如图4C所示，当上层养殖箱1中的水位下降到虹吸流水管17的虹吸停止孔22时，虹吸终止，上层养殖箱1中的水停止流入中层养殖箱2，而此时中层养殖箱2的水位刚好上升至淹没水位自动控制虹吸流水管17的倒U型管顶部，进而开启与从上层养殖箱1至中层养殖箱2相同的虹吸现象，以将中层养殖箱2中的水虹吸至下层养殖箱3的养殖区11。如此类推，直至最下层养殖箱3中的水位达到预设水平，此时，带水位控制器的水泵18重新启动工作，进行下一周期的水循环。

通过上述工作过程，三个养殖箱1、2、3中的水位会不断地进行涨落，即进行潮汐式变化，更符合养殖生物的生物学特性。

养殖箱中背滤区的过滤结构的设置使得能更好地对所产生的废物进行分离，提高水质，有利于养殖生物的存活和生长。

图5示出了对上述实施例进行改型后的实施例，其与前述实施例的不同之处在于，倒U型的虹吸流水管17的长支腿比前述实施例中延伸得更长，在这种情况下，延伸到相邻下一层养殖箱中的长腿的末端会没入到水中，阻碍虹吸的形成，为此，在该末端(即远离短腿的一端)的适当位置处设有虹吸形成孔24，当水位达到倒置U型管顶部时，用于排出虹吸流水管内的空气，以利于虹吸的形成。

上述对本发明的图示和描述仅是示例性的，并不旨在将本发明限制于所描述的具体实施例，本领域技术人员可以在不偏离本发明要旨的基础上进行各种修改，本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于水产养殖的室内循环养殖系统，包括：

至少三个上下叠置的养殖箱，即上层养殖箱、中层养殖箱和下层养殖箱，

位于每个养殖箱中的第一钢化玻璃板和第二钢化玻璃板，所述第一和第二钢化玻璃板共同将每个养殖箱分隔成相互连通的养殖区和背滤区，

下层养殖箱的背滤区中设有带水位控制器的水泵，用于将下层养殖箱的水通过水管泵送至上层养殖箱，

上层养殖箱和中层养殖箱的背滤区中均设有能自动虹吸的虹吸流水管，所述虹吸流水管分别将上层养殖箱的背滤区与中层养殖箱的养殖区连通以及将中层养殖箱的背滤区和下层养殖箱的养殖区连通，用于通过虹吸作用将上层养殖箱的水虹吸到中层养殖箱中以及将中层养殖箱中的水虹吸到下层养殖箱中，水泵根据水位控制器的控制信号启动或停止，以实现各层养殖箱中的潮汐式涨落换水，

其中，所述第一钢化玻璃板和第二钢化玻璃板平行间隔开，且均抵接养殖箱的侧壁，第一钢化玻璃板与养殖箱底壁间隔开而第二钢化玻璃板抵靠养殖箱底壁，第二钢化玻璃板在一侧的顶部和底部分别设有切口，以使得第二钢化玻璃板顶部切口的上缘低于第一钢化玻璃板上缘。

2.根据权利要求1所述的室内循环养殖系统，其特征在于，还包括第三钢化玻璃板，其与第一和第二钢化玻璃板垂直，并抵靠第二钢化玻璃板和养殖箱后壁，以将背滤区分隔为缺刻区和非缺刻区，第三钢化玻璃板上缘与第二钢化玻璃板上缘齐平，下缘与养殖箱底壁间隔开。

3.根据权利要求2所述的室内循环养殖系统，其特征在于，在每个养殖箱中，在所述缺刻区填充有过滤材料。

4.根据权利要求2或3所述的室内循环养殖系统，其特征在于，在上层养殖箱和中层养殖箱中，在所述非缺刻区设置所述虹吸流水管。

5.根据权利要求2或3所述的室内循环养殖系统，其特征在于，在下层养殖箱中，在所述非缺刻区设置所述水泵。

6.根据权利要求2或3所述的室内循环养殖系统，其特征在于，在每个养殖箱的非缺刻区均设置有蛋分装置。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的室内循环养殖系统，其特征在于，所述虹吸流水管为具有短支腿和长支腿的倒置U型，虹吸流水管的顶部布置成低于第一钢化玻璃板上缘或与之齐平，长支腿穿过相应养殖箱底壁延伸进入位于下层的相邻养殖箱中，长支腿在靠近两个支腿连接部处设有虹吸停止孔，在水位达到虹吸停止孔时自动停止虹吸。

8.根据权利要求7所述的室内循环养殖系统，其特征在于，在所述长支腿的远离短支腿的一端设有虹吸形成孔，当水位达到倒置U型管顶部时，用于排出虹吸管内的空气以便形成虹吸。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的室内循环养殖系统，其特征在于，所述水位控制器以如下方式控制水泵：在下层养殖箱中的水位高于设定值时启动，以将下层养殖箱的水泵送到上层养殖箱，在水位低于设定值时关闭。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的室内循环养殖系统，其特征在于，所述水管在靠近出水端处设有防回流孔，以防止上层养殖箱的水向下层养殖箱回流。