CN210683358U - 一种农村小微水体水质净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水污染控制领域，具体提供一种用于净化小微水体水质的装置。本实用新型提供一种农村小微水体水质净化装置，包括装置主体、控制单元、投药单元和动力单元，动力单元包括太阳能电池板、电机和螺旋桨，太阳能电池板安装于装置主体的上部，电机安装于装置主体内部，螺旋桨安装于装置主体的下侧部，投药单元安装于装置主体的底部，控制单元安装于装置主体的内部。本实用新型的装置主体设计为圆形，并在外围安装防护气囊，圆形的设计及防护气囊能避免装置卡在岸边，从而装置能在农村小微水体中持续运动，并有控制的释放微生物抑制剂，进而达到改善农村小微水体水质的目的。

Description

一种农村小微水体水质净化装置

技术领域

本实用新型涉及水污染控制领域，具体提供一种用于净化小微水体水质的装置。

背景技术

在我国大部分南方地区，尤其是水网密布的江浙地区，许多农村存在门口塘。这种农村小微水体的特点是水域面积小、流动性差，属于封闭或半封闭状态。村民的生活污水大多直接排进门口塘，部分池塘存在鸭子等家禽的养殖作业。因此，农村小微水体的现状为水域面积小、水位浅、水体流动性差、水生生物群落结构简单、水质易受外界影响、自净能力差。

对于农村小微水体而言，由于地处农村，地形复杂，大型机械不易运作。适用于大型水体的治理技术不能用于农村小微水体，目前治理农村小微水体的技术大致有以下几种：一是清淤疏浚，再引入活水，可一定程度地改善水质污染情况，但是由于地形条件等的限制，此方法实施难度较大；二是采用生态浮岛等修复技术，能一定程度改善水质，但是植物受季节和温度影响较大，冬天的处理效果差；三是微生物抑制剂技术，即运用多种类微生物菌剂制得的混合制剂进行水体治理，其中运用较多的有硝化细菌、芽孢杆菌和光合细菌。但传统方式是人工投放，时效性有限，不能长久治理，属于应急手段。

发明内容

1.要解决的问题

现有技术中并没有为净化小微水体而设计一种装备，本实用新型的目的就是为了弥补上述现有技术的空白而提供一种用于净化农村小微水体水质的装置，装置主体设计为圆形，并在外围安装防护气囊，圆形的设计及防护气囊能避免装置卡在岸边。装置通过动力单元在农村小微水体中持续运动，并有控制地释放微生物抑制剂，进而达到改善现有技术处理效果不佳的问题。

2.技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种农村小微水体水质净化装置，包括装置主体、控制单元、投药单元和动力单元，动力单元包括太阳能电池板、电机和螺旋桨叶，太阳能电池板安装于装置主体的上部，电机安装于装置主体内部，电机的转轴延伸至装置主体的外部，螺旋桨设置于电机的转轴上；投药单元包括储存仓和加药管，储存仓设置于装置主体的底部，加药管一端与储存仓相连，加药管的另一端设置有加药口，且加药管上设置有控制阀。

优选地，还包括防护部件，防护部件设置于装置主体的上部周侧。

优选地，装置主体设置有容纳腔，电机和控制单元设置于容纳腔内。

优选地，电机包括第一电机和第二电机，第一电机的转轴的端部上设置有第一螺旋桨，第二电机的转轴的端部上设置有第二螺旋桨，且第一电机的转轴和第二电机的转轴平行设置。

优选地，防护部件为橡胶防护圈。

优选地，第一螺旋桨和第二螺旋桨的朝向相同。

优选地，装置主体的顶部横截面大于装置主体的底部横截面。

优选地，装置主体的底部设置有螺纹孔，储存仓的顶部设置与上述螺纹孔相配合的安装孔，且安装孔内设置有定位螺钉，定位螺钉穿过安装孔将储存仓固定在装置主体的底部。

优选地，储存仓的安装孔和装置主体的螺纹孔之间设置有防水垫片，防水垫片上设置有与螺纹孔对应的连接孔。

3.有益效果

(1)本实用新型的一种农村小微水体水质净化装置，包括装置主体、控制单元、投药单元和动力单元，动力单元包括太阳能电池板、电机和螺旋桨，太阳能电池板安装于装置主体的上部，电机安装于装置主体内部，螺旋桨安装于装置主体的下侧部，投药单元安装于装置主体的底部，控制单元安装于装置主体的内部。控制单元用于统一管理投药单元和动力单元，可以在农村小微水体中往复持续运动，大大提高水质处理效果。

(2)本实用新型还包括防护部件，防护部件设置于装置主体的上周侧。防护部件为环形封闭空心容器，安装在装置主体外围，内充空气，不仅具有防止装置碰撞磨损的作用，还能为装置提供浮力。防护部件采用橡胶材料制成，橡胶材料耐磨性好、有弹性，同时可在内部充气，既可起到防护作用，也能提供一定的浮力。

(3)本实用新型以太阳能电池板为动力来源，不需人为控制，只需定期补充微生物抑制剂，因此运行和管理费用低。针对农村地形复杂的特点，本装置易于携带，而且本装置不受季节影响，用途广泛。

附图说明

图1是本实用新型的内部结构示意图；

图2是本实用新型的整体结构图；

图3是本实用新型的仰视图；

图4是本实用新型中的连接件的结构示意图。

其中，100、装置主体；110、防水垫片；111、连接孔；112、定位螺钉；200、控制单元；300、投药单元；310、储存仓；320、控制阀；410、太阳能电池板；420、第一螺旋桨；430、第二螺旋桨；440、第一电机；450、第二电机；500、防护部件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的一种农村小微水体水质净化装置，包括装置主体100、控制单元200、投药单元300和动力单元，控制单元200通过通信接口投药单元300和动力单元，向投药单元300和动力单元发送控制指令。投药单元300用于装载净化水质的药剂，并在控制单元200的控制下向水体周期性释放药剂。动力单元通过太阳能电池板410将太阳能转化为电能，为整个装置提供能源动力。

装置主体100设置有容纳腔，电机和控制单元200设置于容纳腔内。而且装置主体100的上部还可以设置有顶盖，用于遮挡雨水等异物，保护装置免受腐蚀。装置主体100的上表面和下表面均为圆形平面，且上表面的圆心与下表面的圆心位于同一条轴线上，使得装置整体呈圆形设计，极大程度上削减了装置受到的碰撞伤害。装置主体100的顶部横截面大于装置主体100的底部横截面，当上表面面积大于下表面面积时，更有利于装置保持稳定性。

进一步说明，控制单元200采用微控芯片控制，运用内部总线统一管理投药单元300和动力单元。例如，装置可以使用STM32F100ZET6芯片，此芯片基于工作频率高达24MHz的ARM Cortex M3内核，性价比高，工作温度在-40℃至85℃，因此该芯片可以很好的满足本装置对微型控制器的需要，而且成本较低。

投药单元300包括储存仓310和加药管，储存仓310可拆卸地设置于装置主体100的底部，可拆卸的结构能将投药单元300与装置主体100隔开，避免药物渗进装置内部腐蚀控制单元200，还方便随时补充药物，同时也保证了装置的密闭性，防止水体等渗进装置内部。进一步说明，装置主体100的底部设置有螺纹孔，储存仓310的顶部设置与上述螺纹孔相配合的安装孔，且安装孔内设置有定位螺钉112，所述定位螺钉112穿过安装孔将储存仓310固定在装置主体100的底部。拧开定位螺钉112，即可将储存仓310拆下。值得说明的是，不仅仅可以采用螺纹连接的方式固定投药单元300，还可以使用其他的连接方式来达到固定投药单元300的目的，例如，利用热熔胶将投药单元300粘连在装置主体100底部。不仅如此，如图4所示，储存仓310的安装孔和装置主体100的螺纹孔之间还可以设置有防水垫片110，防水垫片110上设置有与螺纹孔对应的连接孔111，用于避免水等异物进入储存仓310。

加药管一端与储存仓310相连，加药管的另一端设置有加药口，且加药管上设置有控制阀320。控制阀320安装于储存仓310的中部，可使装置的重心处在圆心所在的铅垂线上，有利于装置的平衡。控制阀320为电磁阀门，受控制单元200指令，控制阀320每隔5min打开一次，持续1min，装置周期性地向水体中释放药剂。当控制阀320开启时，药物与水体通过装置的运动而产生交换，另外由于水压的存在，不会发生药物在短时间内全部流入水体的情况。在本实施例中，投药单元300所使用的药物为微生物抑制剂，例如使用由硝化细菌、芽孢杆菌、光合细菌和腐殖酸组成的微生物抑制剂，运用多种类微生物菌剂制得的混合制剂进行水体治理，可极大程度地改善水质污染情况。当然，还可以使用其他药物来实现改善水质的效果。

动力单元包括太阳能电池板410、电机和螺旋桨，动力单元通过太阳能电池板410将太阳能转化为电能，从而为整个装置提供能源，而螺旋桨通过电机驱动后，可以为装置提供动力。太阳能电池板410安装于装置主体100的上部，可以使用尺寸1580×808×35mm的太阳能板，既能为装置提供充足的电能，又在极大程度上减轻了装置的负重。电机安装于装置主体100内部，电机的转轴延伸至装置主体100的外部，所述的螺旋桨设置于电机的转轴上；通过设置两个或两个以上的螺旋桨，可以使得装置在任意路径运动。例如，如图3所示，电机包括第一电机440和第二电机450，第一电机440的转轴的端部上设置有第一螺旋桨420，第二电机450的转轴的端部上设置有第二螺旋桨430，且第一电机440的转轴和第二电机450的转轴平行设置。第一螺旋桨420设置于装置主体100下侧部，第二螺旋桨430对应设置于装置主体100远离第一螺旋桨420下部的另一侧，值得说明的是，第一螺旋桨420和第二螺旋桨430的朝向相同，也就是说，第一螺旋桨420和第二螺旋桨430驱动装置时的驱动方向相同。第一电机440和第二电机450均安装于装置主体100内部空腔中。第一电机440和第二电机450收到控制单元200指令，周期性地调整各自转速，此周期分为三个阶段：一是第一电机440和第二电机450同速转动，二是第一电机440转速大于第二电机450转速，三是第一电机440转速小于第二电机450转速。在一个周期内分别能实现装置的直线前进、向右变向和向左变向。具体阶段需要根据实际小微水体的大小来设置。三个阶段分别占一个周期的三分之一，即使装置撞到了岸边，由于整体的圆形设计，装置也能继续运动而不会卡在岸边。另外，本装置在农村小微水体中运行，不受固定的航道限制，因此只需保证装置拥有推进和转向的能力即可保证装置在小微水体中持续运动。电机可以选用5D120GN-CC型调速电机，额定电压12V，额定功率120W。此款电机属于微型直流永磁调速电机，个头小，但能够满足本装置的动力需求。所以选用该电机有利于缩小装置体积，提高装置的便携性，降低成本。值得说明的是，还可以选用其它型号的电机来达到提供动力的目的。

如图1所示，装置主体100还可以设置防护部件500，防护部件500设置于装置主体100的上周侧。防护部件500为环形封闭空心容器，安装在装置主体100外围，内充空气，不仅具有防止装置主体100碰撞磨损的作用，还能为装置主体100提供浮力。防护部件500采用橡胶材料制成，橡胶材料耐磨性好、有弹性，同时可在内部充气，既可起到防护作用，也能提供一定的浮力。值得说明的是，防护部件500还可以使用其他材料，例如塑料材料制成。

总而言之，在本实施例中，如图2所示，装置整体为圆形设计，并且外围安装有防护部件500，此设计能够避免装置卡在岸边，结合太阳能电池板410、控制单元200等其他装置，加之农村小微水体水域面积小、水位浅、流动性差且无风浪，装置能够实现在农村小微水体中持续地往复运动，并且周期性释放微生物抑制剂，达到改善水质的目的。

在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本申请和本实用新型的应用领域。

更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。

Claims (9)

1.一种农村小微水体水质净化装置，其特征在于：包括装置主体(100)、控制单元(200)、投药单元(300)和动力单元，所述动力单元包括太阳能电池板(410)、电机和螺旋桨叶，太阳能电池板(410)安装于装置主体(100)的上部，电机安装于装置主体(100)内部，电机的转轴延伸至装置主体(100)的外部，所述的螺旋桨设置于电机的转轴上；所述投药单元(300)包括储存仓(310)和加药管，所述储存仓(310)设置于装置主体(100)的底部，所述的加药管一端与储存仓(310)相连，加药管的另一端设置有加药口，且加药管上设置有控制阀(320)。

2.根据权利要求1所述的一种农村小微水体水质净化装置，其特征在于：还包括防护部件(500)，防护部件(500)设置于装置主体(100)的上部周侧。

3.根据权利要求1所述的一种农村小微水体水质净化装置，其特征在于：所述装置主体(100)设置有容纳腔，所述电机和控制单元(200)设置于容纳腔内。

4.根据权利要求1所述的一种农村小微水体水质净化装置，其特征在于：所述电机包括第一电机(440)和第二电机(450)，第一电机(440)的转轴的端部上设置有第一螺旋桨(420)，第二电机(450)的转轴的端部上设置有第二螺旋桨(430)，且第一电机(440)的转轴和第二电机(450)的转轴平行设置。

5.根据权利要求2所述的一种农村小微水体水质净化装置，其特征在于：所述防护部件(500)为橡胶防护圈。

6.根据权利要求4所述的一种农村小微水体水质净化装置，其特征在于：所述第一螺旋桨(420)和第二螺旋桨(430)的朝向相同。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种农村小微水体水质净化装置，其特征在于：所述装置主体(100)的顶部横截面大于装置主体(100)的底部横截面。

8.根据权利要求1～6任意一项所述的一种农村小微水体水质净化装置，其特征在于：装置主体(100)的底部设置有螺纹孔，储存仓(310)的顶部设置与上述螺纹孔相配合的安装孔，且安装孔内设置有定位螺钉(112)，所述定位螺钉(112)穿过安装孔将储存仓(310)固定在装置主体(100)的底部。

9.根据权利要求8所述的一种农村小微水体水质净化装置，其特征在于：储存仓(310)的安装孔和装置主体(100)的螺纹孔之间设置有防水垫片(110)，防水垫片(110)上设置有与螺纹孔对应的连接孔(111)。

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