CN108353845A - 太阳能水车式增氧机及渔业养殖系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水产养殖增氧设备技术领域，尤其是涉及一种太阳能水车式增氧机及渔业养殖系统。太阳能水车式增氧机，包括永磁同步电机、浮体、转轴和太阳能板组件；所述永磁同步电机与所述浮体连接，所述永磁同步电机的动力输出端与所述转轴传动连接，所述转轴设置有叶轮组件；所述太阳能板组件与所述永磁同步电机电连接。本发明提供的太阳能水车式增氧机，整体结构更加简单紧凑，功率高，允许的过载电流大，可靠性显著提高，且能够节约能源，不会对环境造成污染。

Description

太阳能水车式增氧机及渔业养殖系统

技术领域

本发明涉及水产养殖增氧设备技术领域，尤其是涉及一种太阳能水车式增氧机及渔业养殖系统。

背景技术

增氧机是一种常被应用于渔业养殖业的机器，它的主要作用是增加水中的氧气含量以确保水中的鱼类不会缺氧，同时也能抑制水中厌氧菌的生长，防止池水变质威胁鱼类生存环境。

在目前，增氧机的类型多种多样，水车式增氧机的叶轮转速不高，整机重量也较轻，有着较强的推流能力和一定的混合能力，能获得较好的氧液接触面积，增氧效率高。

然而，现有的水车式增氧机包括交流异步电动机、减速器、叶轮和浮体。其中，交流异步电动机的耗电量较大，因其转速太快，为适应叶轮的工作需要，必须通过减速器减速后再带动叶轮，导致增氧机结构复杂，且能耗较大。此外，减速器存在漏油的风险，泄露的润滑油会对水质造成一定的污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能水车式增氧机，以解决现有技术中存在的结构复杂、能耗较大且会造成环境污染的技术问题。

本发明的目的还在于提供一种渔业养殖系统，以解决现有技术中存在的结构复杂、能耗较大且会造成环境污染的技术问题。

基于上述第一目的，本发明提供了一种太阳能水车式增氧机，包括永磁同步电机、浮体、转轴和太阳能板组件；

所述永磁同步电机与所述浮体连接，所述永磁同步电机的动力输出端与所述转轴传动连接，所述转轴设置有叶轮组件；所述太阳能板组件与所述永磁同步电机电连接。

在某些实施方式中，还包括溶解氧传感器、储电电池和控制器；所述溶解氧传感器、所述储电电池和所述太阳能板组件分别与所述控制器连接；所述储电电池与所述太阳能板组件电连接。

在某些实施方式中，所述控制器为MPPT控制器。

在某些实施方式中，所述永磁同步电机通过安装架与所述浮体连接。

在某些实施方式中，所述叶轮组件包括叶轮架和多个叶片；所述叶轮架与所述转轴连接，所述叶轮架呈圆形；多个所述叶片均与所述叶轮架固定连接，且多个所述叶片沿所述叶轮架的周向间隔设置；所述叶片设置有多个按行列排布的通水孔。

在某些实施方式中，所述叶片包括连接部、划水部和弯曲部；所述连接部、所述划水部和所述弯曲部一体成型设置，且所述划水部位于所述连接部与所述弯曲部之间；所述连接部与所述叶轮架连接，所述通水孔位于所述划水部与所述弯曲部上。

在某些实施方式中，所述叶轮组件的数量为多个，多个所述叶轮组件沿所述转轴的长度方向间隔设置。

在某些实施方式中，所述永磁同步电机的外部设置有防水罩。

在某些实施方式中，所述浮体上设置有轴承座。

基于上述第二目的，本发明还提供了一种渔业养殖系统，包括多个所述的太阳能水车式增氧机。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的太阳能水车式增氧机，包括永磁同步电机、浮体、转轴和太阳能板组件；所述永磁同步电机与所述浮体连接，所述永磁同步电机的动力输出端与所述转轴传动连接，所述转轴设置有叶轮组件；所述太阳能板组件与所述永磁同步电机电连接。

基于该结构，本发明提供的太阳能水车式增氧机，采用永磁同步电机直接驱动叶轮组件转动，省去了减速机构，整体结构更加简单紧凑，功率高，允许的过载电流大，可靠性显著提高。本发明提供的太阳能水车式增氧机，由于没有减速机构，就减少了润滑油泄漏的风险，不会对水体造成污染。同时，采用太阳能板组件为永磁同步电机提供电能，能够节约能源，且不会对环境造成污染。

进一步地，还包括溶解氧传感器、储电电池和控制器；所述溶解氧传感器、所述储电电池和所述太阳能板组件分别与所述控制器连接；所述储电电池与所述太阳能板组件电连接。

通过设置溶解氧传感器、储电电池和控制器，能够为鱼塘提供24小时自动增氧方式。具体而言，根据实际需要，给所需的溶氧量预设一个设定值，当水中溶氧量高于设定值时，叶轮式增氧机不工作，太阳能自动给储电电池供电。当晚上没有太阳能，当水中溶氧量低于设定值时，尤其是当晚上无阳光照射时，在控制器的作用下，储电电池为永磁同步电机提供电能，从而驱动叶轮旋转。

进一步地，所述控制器为MPPT控制器。

MPPT控制器的全称“最大功率点跟踪”(Maximum Power Point Tracking)太阳能控制器，MPPT控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最大功率输出对蓄电池充电。应用于太阳能光伏系统中，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作，是光伏系统的大脑。最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，简称MPPT)系统是一种通过调节电气模块的工作状态，使光伏板能够输出更多电能的电气系统能够将太阳能电池板发出的直流电有效地贮存在蓄电池中，可有效地解决常规电网不能覆盖的偏远地区及旅游地区的生活和工业用电，不产生环境污染。

采用MPPT控制器，能够调节太阳能板组件以最大功率输出对储电电池充电。

进一步地，所述永磁同步电机通过安装架与所述浮体连接。

这样的方式能够对永磁同步电机进行牢固固定。

另外，应当理解的是，为了提供较大的浮力，浮体的数量通常为多个，通过设置安装架，也可以将多个浮体连接成一个整体，使得结构更加紧凑，并且能够提供较大的浮力，保证太阳能水车式增氧机能够正常、稳定地运行。

进一步地，所述叶轮组件包括叶轮架和多个叶片；所述叶轮架与所述转轴连接，所述叶轮架呈圆形；多个所述叶片均与所述叶轮架固定连接，且多个所述叶片沿所述叶轮架的周向间隔设置；所述叶片设置有多个按行列排布的通水孔。

叶轮架呈圆形，当叶轮架随转轴一起转动时，能够减小阻力，在使用时有利于受力均衡。通过在叶片上设置多个按行列排布的通水孔，当叶轮架随转轴一起转动时，水流通过通水孔，有效地减小了水流对叶片转动造成的阻力，进一步提高了增氧效率。

进一步地，所述叶片包括连接部、划水部和弯曲部；所述连接部、所述划水部和所述弯曲部一体成型设置，且所述划水部位于所述连接部与所述弯曲部之间；所述连接部与所述叶轮架连接，所述通水孔位于所述划水部与所述弯曲部上。

连接部、划水部和弯曲部一体成型设置，这样的方式便于生产加工，且叶片的机械强度较大，延长了叶片的使用寿命。另外，通水孔位于划水部与弯曲部上，这样的方式能够进一步保证水流顺利通过通水孔，有效地减小了水流对叶片转动造成的阻力，进一步提高了增氧效率。

进一步地，所述叶轮组件的数量为多个，多个所述叶轮组件沿所述转轴的长度方向间隔设置。

通过设置多个叶轮组件，能够增大叶轮组件与水体的接触面积，增大了空气进入水体的增氧量，提高了增氧效率。

进一步地，所述永磁同步电机的外部设置有防水罩。

通过设置防水罩，能够有效地防止雨水进入永磁同步电机，延长了永磁同步电机的使用寿命。

进一步地，所述浮体上设置有轴承座。这样的方式能够对转轴和叶轮组件提供良好的支撑作用，当叶轮组件的数量较多时，能够保证运行稳定性。

本发明提供的渔业养殖系统，包括多个所述的太阳能水车式增氧机。

本发明提供的渔业养殖系统，由于使用了本发明提供的太阳能水车式增氧机，整体结构简单，体积小，功率高，允许的过载电流大，可靠性显著提高。同时，减少了润滑油泄漏的风险，不会对水体造成污染，节约能源，保护环境。

综上所述，本发明具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的方法公开发表或使用而确属创新，产生了较好的实用的效果，并具有广泛的产业价值。

下面将配合附图，作详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的太阳能水车式增氧机的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的太阳能水车式增氧机的原理图；

图3为本发明实施例一中的叶轮组件的结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大图。

图标：101-浮体；102-转轴；103-太阳能板组件；104-溶解氧传感器；105-储电电池；106-控制器；107-叶轮架；108-叶片；109-通水孔；110-防水罩；111-连接部；112-划水部；113-弯曲部；114-轴承座；115-安装架。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参见图1至图4所示，本实施例提供了一种太阳能水车式增氧机，包括永磁同步电机、浮体101、转轴102和太阳能板组件103；永磁同步电机与浮体101连接，永磁同步电机的动力输出端与转轴102传动连接，转轴102设置有叶轮组件；太阳能板组件103与永磁同步电机电连接。

基于该结构，本实施例提供的太阳能水车式增氧机，采用永磁同步电机直接驱动叶轮组件转动，省去了减速机构，整体结构更加简单紧凑，功率高，允许的过载电流大，可靠性显著提高。本实施例提供的太阳能水车式增氧机，由于没有减速机构，就减少了润滑油泄漏的风险，不会对水体造成污染。同时，采用太阳能板组件103为永磁同步电机提供电能，能够节约能源，且不会对环境造成污染。

永磁同步电机为现有技术，其结构不再详细描述。

在某些实施例中，参见图2所示，还包括溶解氧传感器104、储电电池105和控制器106；溶解氧传感器104、储电电池105和太阳能板组件103分别与控制器106连接；储电电池105与太阳能板组件103电连接。

通过设置溶解氧传感器104、储电电池105和控制器106，能够为鱼塘提供24小时自动增氧方式。具体而言，根据实际需要，给所需的溶氧量预设一个设定值，当水中溶氧量高于设定值时，叶轮式增氧机不工作，太阳能自动给储电电池105供电。当晚上没有太阳能，当水中溶氧量低于设定值时，尤其是当晚上无阳光照射时，在控制器106的作用下，储电电池105为永磁同步电机提供电能，从而驱动叶轮旋转。

在某些实施例中，控制器106为MPPT控制器。

MPPT控制器的全称“最大功率点跟踪”(Maximum Power Point Tracking)太阳能控制器，MPPT控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最大功率输出对蓄电池充电。应用于太阳能光伏系统中，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作，是光伏系统的大脑。最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，简称MPPT)系统是一种通过调节电气模块的工作状态，使光伏板能够输出更多电能的电气系统能够将太阳能电池板发出的直流电有效地贮存在蓄电池中，可有效地解决常规电网不能覆盖的偏远地区及旅游地区的生活和工业用电，不产生环境污染。

采用MPPT控制器，能够调节太阳能板组件103以最大功率输出对储电电池105充电。

在某些实施例中，永磁同步电机通过安装架115与浮体101连接。

这样的方式能够对永磁同步电机进行牢固固定。

另外，应当理解的是，为了提供较大的浮力，浮体101的数量通常为多个，通过设置安装架115，也可以将多个浮体101连接成一个整体，使得结构更加紧凑，并且能够提供较大的浮力，保证太阳能水车式增氧机能够正常、稳定地运行。

在某些实施例中，参见图3所示，叶轮组件包括叶轮架107和多个叶片108；叶轮架107与转轴102连接，叶轮架107呈圆形；多个叶片108均与叶轮架107固定连接，且多个叶片108沿叶轮架107的周向间隔设置；叶片108设置有多个按行列排布的通水孔109。

叶轮架107呈圆形，当叶轮架107随转轴102一起转动时，能够减小阻力，在使用时有利于受力均衡。通过在叶片108上设置多个按行列排布的通水孔109，当叶轮架107随转轴102一起转动时，水流通过通水孔109，有效地减小了水流对叶片108转动造成的阻力，进一步提高了增氧效率。

可选地，通水孔109的形状可以为但不限于圆形，也可以为长圆形或矩形或三角形等。

在某些实施例中，参见图4所示，叶片108包括连接部111、划水部112和弯曲部113；连接部111、划水部112和弯曲部113一体成型设置，且划水部112位于连接部111与弯曲部113之间；连接部111与叶轮架107连接，通水孔109位于划水部112与弯曲部113上。

连接部111、划水部112和弯曲部113一体成型设置，这样的方式便于生产加工，且叶片108的机械强度较大，延长了叶片108的使用寿命。另外，通水孔109位于划水部112与弯曲部113上，这样的方式能够进一步保证水流顺利通过通水孔109，有效地减小了水流对叶片108转动造成的阻力，进一步提高了增氧效率。

可选地，连接部111和划水部112均呈平板状，且连接部111的板面和划水部112的板面重合，弯曲部113为弧形板，弯曲部113与划水部112之间圆滑过渡。

在某些实施例中，叶轮组件的数量为多个，多个叶轮组件沿转轴102的长度方向间隔设置。

通过设置多个叶轮组件，能够增大叶轮组件与水体的接触面积，增大了空气进入水体的增氧量，提高了增氧效率。

本实施例中，叶轮组件的数量为四个。

在某些实施例中，永磁同步电机的外部设置有防水罩110。

通过设置防水罩110，能够有效地防止雨水进入永磁同步电机，延长了永磁同步电机的使用寿命。

在某些实施例中，浮体101上设置有轴承座114。这样的方式能够对转轴102和叶轮组件提供良好的支撑作用，当叶轮组件的数量较多时，能够保证运行稳定性。

实施例二

本实施例提供了一种渔业养殖系统，包括本发明实施例一提供的多个太阳能水车式增氧机。

本实施例提供的渔业养殖系统，由于使用了本发明实施例一提供的太阳能水车式增氧机，整体结构简单，体积小，功率高，允许的过载电流大，可靠性显著提高。同时，减少了润滑油泄漏的风险，不会对水体造成污染，节约能源，保护环境。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种太阳能水车式增氧机，其特征在于，包括永磁同步电机、浮体、转轴和太阳能板组件；

所述永磁同步电机与所述浮体连接，所述永磁同步电机的动力输出端与所述转轴传动连接，所述转轴设置有叶轮组件；所述太阳能板组件与所述永磁同步电机电连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能水车式增氧机，其特征在于，还包括溶解氧传感器、储电电池和控制器；所述溶解氧传感器、所述储电电池和所述太阳能板组件分别与所述控制器连接；所述储电电池与所述太阳能板组件电连接。

3.根据权利要求2所述的太阳能水车式增氧机，其特征在于，所述控制器为MPPT控制器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的太阳能水车式增氧机，其特征在于，所述永磁同步电机通过安装架与所述浮体连接。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的太阳能水车式增氧机，其特征在于，所述叶轮组件包括叶轮架和多个叶片；所述叶轮架与所述转轴连接，所述叶轮架呈圆形；多个所述叶片均与所述叶轮架固定连接，且多个所述叶片沿所述叶轮架的周向间隔设置；所述叶片设置有多个按行列排布的通水孔。

6.根据权利要求5所述的太阳能水车式增氧机，其特征在于，所述叶片包括连接部、划水部和弯曲部；所述连接部、所述划水部和所述弯曲部一体成型设置，且所述划水部位于所述连接部与所述弯曲部之间；所述连接部与所述叶轮架连接，所述通水孔位于所述划水部与所述弯曲部上。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的太阳能水车式增氧机，其特征在于，所述叶轮组件的数量为多个，多个所述叶轮组件沿所述转轴的长度方向间隔设置。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的太阳能水车式增氧机，其特征在于，所述永磁同步电机的外部设置有防水罩。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的太阳能水车式增氧机，其特征在于，所述浮体上设置有轴承座。

10.一种渔业养殖系统，其特征在于，包括多个如权利要求1至9中任一项所述的太阳能水车式增氧机。