CN214758642U - 一种太阳能定向漂移底面水体交换设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种太阳能定向漂移底面水体交换设备，包括基座、供电机构以及水体交换机构。水体交换机构包括水体交换机构本体以及气泵。水体交换机构本体包括外气室、内气室以及抽水管。外气室上设置有外气室进水孔以及外气室进气孔，内气室在外气室内与抽水管连接，内气室上方设置有内气室进气口，设置在内气室内的抽水管上设置有抽水管进气孔，可通过气泵将气体通过外气室进气孔输入到外气室内，挤压外气室内的水排出，直到外气室内的水位低于内气室内的抽水管进气孔时，由于外气室以及内气室内的气压远高于抽水管内的气压，从而使得外气室内的空气从抽水管进气孔排出形成弹状流并带动抽水管抽取底层的水体从抽水管顶部迸射而出。

Description

一种太阳能定向漂移底面水体交换设备

技术领域

本实用新型涉及水环境水体净化领域，特别涉及一种太阳能定向漂移底面水体交换设备。

背景技术

随着人类对于鱼类的过量捕捞，现在的江河湖乃至近海内，鱼类资源已经大量减少了，但是人类对于鱼类的需求并没有减少，反而有所增加，因此鱼类养殖业越来越繁荣，而对于鱼类养殖业来说为了达到最大的经济效益，因此养殖的密度相较于正常的鱼类可生存密度来说要高的多，且由于是鱼池或者是生存池，并不存在水体流动，导致长期养殖的过程中，喂养的饲料残渣、鱼的粪便以及落叶或者其他的有机物堆积使得水体的底部积累了大量的有机物，并使得底层水体长期处于严重缺氧的状态，因此鱼池才需要每年干塘之后需要更换水底的污泥，起到一个清除底部的有机物的目的。

而对于现有的湖泊、水库、河道以及池塘来说，当养的鱼缺氧的时候，往往是通过使用大功率的马达在一定范围内激烈的拨动水体，增加水体的含氧量，从而满足水里鱼儿的需要，但是这种方式治根不治本。因此需要一种能够将底部的有机物资抽取到顶部水体内，使有机物质能够加速分解的同时也能在一定程度上增加水体的含氧量，从而能够改变水体的水质，使得养出来的鱼质量更高，降低需要增氧的次数，从而降低生产成本的水体交换设备。

文献“垂直管气液两相弹状流流动特性研究进展，管道技术与设备，2005,(04)”里面具体提到“将少量气体以低速引入运动的液体中时,气相被弥散成小气泡,此时流态是泡状流；随着气体流量增加,液体中气泡密度也急剧增大,当气泡尺寸大于临界尺寸(在低压空气/水系统中为1.5mm)时,气泡开始聚集合并,原有的泡状流流型开始发生变化；当圆顶状气泡形成时,其尾迹的卷吸作用使得后续气泡相对速度提高,碰撞也不断加剧,气泡形状和轨迹变得杂乱无章,这时流动由泡状流向弹状流过渡转化,直至表征弹状流的弹状Taylor气泡形成,整个气泡合并过程趋于终止,弹状流形成。”而这样形成的弹状流其直径与管壁直径相当，可以带动形成弹状流后上方的水体从管道上方流出，并抽取弹状流下方的水体。

而文中也提到“在充分发展的垂直上升弹状流中,平均液弹长度为16D～20D,可能出现的液弹最大长度约为平均液弹长度的2倍,最小稳定液弹长度为14D,同时他还发现,最小稳定液弹长度与气液流速无关,只是管径的函数。”因此弹状流的形成无需很大的初速，只需要合适的孔径以及同时输入孔径的气体多少。因此根据上面提到的弹状流，可以通过对弹状流的利用来对底层的水体进行抽取。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种能够将底部的有机物资抽取到顶部水体内，使得有机物质能够加速分解的同时也能在一定程度上增加水体的含氧量，从而能够改变水体的水质，使得养出来的鱼质量更高，降低需要增氧的次数，从而降低生产成本的太阳能定向漂移底面水体交换设备。

本实用新型提出一种太阳能定向漂移底面水体交换设备，包括如下机构：

基座；

供电机构；

水体交换机构；

所述供电机构以及所述水体交换机构设置在所述基座上，所述水体交换机构包括不少于一个的水体交换机构本体以及不少于一个的气泵；

所述水体交换机构本体包括外气室、内气室以及抽水管，所述抽水管顶部与所述基座连接，所述抽水管底部穿过所述外气室以及所述内气室后设置在底层的水体处；

所述外气室上设置有外气室进水孔以及外气室进气孔，其中外气室进气孔相较于所述外气室进水孔设置在外气室更靠近水平面的方向上，所述内气室在所述外气室内与所述抽水管连接，所述内气室上方设置有内气室进气口，设置在所述内气室内的所述抽水管上设置有抽水管进气孔，且所述抽水管进气孔在垂直方向上设置在所述外气室进气孔和所述外气室进水孔之间；

所述外气室进气孔与所述气泵连接，可通过所述气泵将气体通过所述外气室进气孔输入到所述外气室内，同时挤压所述外气室内的水从所述外气室进水孔排出或抽水管进气孔排出，直到所述外气室内的水位低于所述内气室内的所述抽水管进气孔时，由于所述外气室以及内气室内的气压远高于所述抽水管内的气压，从而使得所述外气室内的空气从所述内气室顶部的所述内气室进气口进入从所述抽水管进气孔排出并带动所述抽水管抽取底层的水体并从所述抽水管顶部迸射而出。

优选地，所述抽水管外侧和所述外气室连接，可通过调节所述抽水管上的所述抽水管进气孔相对于所述外气室进气孔以及所述外气室进水孔的位置，从而改变所述抽水管抽水的频率以及力度。

优选地，所述抽水管外侧上设置有连接垫圈，所述抽水管通过所述连接垫圈通过胶粘的方式与所述外气室连接。

优选地，所述供电机构包括太阳能板以及蓄电池，所述太阳能板以及所述蓄电池与所述气泵电连。

优选地，所述基座包括中间支撑座以及设在所述中间支撑座周围与所述中间支撑座连接的边缘支撑座，所述供电机构设置在所述中间支撑座上，所述气泵设置在所述边缘支撑座上，所述抽水管与所述边缘支撑座连接且所述抽水管顶部从所述边缘支撑座上伸出并露出在水面上。

优选地，所述基座还包括收集网，设置在所述抽水管顶部的开口上，可以收集过滤抽水管抽取的底层的水体内含的垃圾。

优选地，所述基座还包括辅助动力机构，所述辅助动力机构可以为风帆，可通过所述辅助动力机构借助风力带动基座移动。

优选地，所述基座还包括设置在所述中间支撑座底部的限位座，水体交换机构本体顶部与所述边缘支撑座连接，底部从所述限位座外侧伸入到所述限位座内，并被束缚在所述限位座内。

本实用新型的太阳能定向漂移底面水体交换设备的有益效果为：

1、采用内气室和外气室双气室的设计，能够使得能够通过一个功率较低的气泵即可实现抽取水体底部污泥的效果。从而能够使得设置本身不需要太大的动力来源通过太阳能板就能够进行驱动。从而达到一个节能环保降低使用成本的目的。

2、将水体底部污泥抽取到表层水，能够通过收集网来收集垃圾，使得水体更为洁净，并且加快有机物质的分解，使有机物质能够加速分解的同时也能在一定程度上增加水体的含氧量。

3、喷射出来的弹状流能够使得设备旋转，从而能够推动设备转动，从而能够在一定程度上使得设备运动，从而使得抽取的位置不局限于一小部分区域，并且通过设置在顶部的辅助动力机构能够借助风力进行运动，从而能够更好的进行运动。

4、常用的水泵来抽取水体的时候，由于水体内存在大量的污泥泥块或者杂物，使用的时候，容易对水泵造成损坏，而使用本使用新型的太阳能定向漂移底面水体交换设备，其工作流程其实为一个先喷然后吸的过程，能够将堵塞在其上的杂物先排出再吸取，其相较于传统的水泵耐用性更好，且没有传统水泵存在的负担。

附图说明

图1为本实用新型的太阳能定向漂移底面水体交换设备的带收集网的结构示意图；

图2为本实用新型的太阳能定向漂移底面水体交换设备的带限位座的结构示意图；

图3为本实用新型的太阳能定向漂移底面水体交换设备的水体交换机构本体的剖视图；

图4为本实用新型的太阳能定向漂移底面水体交换设备的水体交换机构本体的主视图；

图中标号：1、基座，2、供电机构，3、水体交换机构，11、中间支撑座，12、边缘支撑座，13、收集网，14、辅助动力机构，15、限位座，21、太阳能板，31、外气室，32、内气室，33、抽水管，311、外气室进气孔，312、外气室进水孔，331、抽水管进气孔。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1至图4，提出本实用新型的太阳能定向漂移底面水体交换设备的一实施例：

一种太阳能定向漂移底面水体交换设备，包括基座1、供电机构2以及水体交换机构3。供电机构2以及水体交换机构3设置在基座1上。

基座1包括中间支撑座11、设置在中间支撑座11周围与中间支撑座11连接的边缘支撑座12、收集网13、辅助动力机构14以及设在中间支撑座11底部的限位座15。边缘支撑座12共有三个，环绕在中间支撑座11周围均匀等角度间隔设置，且边缘支撑座12能够通过其自身悬浮在水面上，中间支撑座11在边缘支撑座12的帮助下悬空在水面上。收集网13设置在边缘支撑座12之间，辅助动力机构14共有三个，分别设置在三个边缘支撑座12上方，形状与风帆类似，通过其的形状与方向能够借助风力转动，辅助动力机构14还可以通过设置电机来实时根据风向调整转向，从而能够更好起到一个辅助动力的作用。限位座15设在中间支撑座11的底部，限位座15侧面设置有三个位置与边缘支撑座12相对的进线口，底部设置有开口。

水体交换机构3包括三个水体交换机构本体以及气泵，气泵设置在中间支撑座11上。水体交换机构本体包括外气室31、内气室32以及抽水管33，抽水管33顶部与边缘支撑座12连接，抽水管33顶部穿过边缘支撑座12后在边缘支撑座12顶部且出口的朝向方向朝向收集网13的方向。抽水管33底部穿过外气室31以及内气室32后设置在底层的水体处。

外气室31上设置有外气室进水孔312以及外气室进气孔311，其中外气室进气孔311相较于外气室进水孔312设置在外气室31更靠近水平面的方向上，内气室32在外气室31内与抽水管33连接，内气室32上方设置有内气室进气口，设置在内气室32内的抽水管33上设置有抽水管进气孔331，且抽水管进气孔331在垂直方向上设置在外气室进气孔311和外气室进水孔312之间；外气室进气孔311与气泵连接，可通过气泵将气体通过外气室进气孔311输入到外气室31内，同时挤压外气室31内的水从外气室进水孔312排出或抽水管进气孔331排出，直到外气室31内的水位低于内气室32内的抽水管进气孔331时，由于外气室31以及内气室32内的气压远高于抽水管33内的气压，从而使得外气室31内的空气从内气室32顶部的内气室进气口进入从抽水管进气孔331排出并带动抽水管33抽取底层的水体并从抽水管33顶部迸射而出。通过三个抽水管33迸射出来的水流能够带动基座1转动，从而使得整个太阳能定向漂移底面水体交换设备转动。使用本使用新型的太阳能定向漂移底面水体交换设备，其工作流程其实为一个先喷然后吸的过程，能够将堵塞在其上的杂物先排出再吸取，对于一些土块泥块类的杂物，能够通过这一流程将其粉碎并排出，而对于一些垃圾，能够通过先喷然后吸的过程来保证其不会堵在管道底部上。

抽水管33外侧上设置有连接垫圈，抽水管通过连接垫圈通过胶粘的方式与外气室31连接。可通过调节抽水管33上的抽水管进气孔331相对于外气室进气孔311以及外气室进水孔312的位置，从而改变抽水管33抽水的频率以及力度。抽水管33与内气室32之间也通过胶粘的方式连接。

对于一些设置有倾斜边缘的生态池，为了避免抽水管33底部的外气室31与生态池边缘磕碰，三个外气室31会设置在限位座15内。如图2，从而能够对外气室31起到一定程度的保护。而对于一些没有倾斜边缘的鱼塘或者水池，如图1，可以将限位座15去除。

供电机构2包括太阳能板21以及蓄电池，太阳能板21以及蓄电池与气泵电连。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种太阳能定向漂移底面水体交换设备，其特征在于，包括如下机构：

基座；

供电机构；

水体交换机构；

所述供电机构以及所述水体交换机构设置在所述基座上，所述水体交换机构包括不少于一个的水体交换机构本体以及气泵；

所述水体交换机构本体包括外气室、内气室以及抽水管，所述抽水管顶部与所述基座连接，所述抽水管底部穿过所述外气室以及所述内气室后设置在底层的水体处；

所述外气室上设置有外气室进水孔以及外气室进气孔，其中外气室进气孔相较于所述外气室进水孔设置在外气室更靠近水平面的方向上，所述内气室在所述外气室内与所述抽水管连接，所述内气室上方设置有内气室进气口，设置在所述内气室内的所述抽水管上设置有抽水管进气孔，且所述抽水管进气孔在垂直方向上设置在所述外气室进气孔和所述外气室进水孔之间；

所述外气室进气孔与所述气泵连接，可通过所述气泵将气体通过所述外气室进气孔输入到所述外气室内，同时挤压所述外气室内的水从所述外气室进水孔排出或抽水管进气孔排出，直到所述外气室内的水位低于所述内气室内的所述抽水管进气孔时，由于所述外气室以及内气室内的气压远高于所述抽水管内的气压，从而使得所述外气室内的空气从所述内气室顶部的所述内气室进气口进入从所述抽水管进气孔排出形成弹状流并带动所述抽水管抽取底层的水体并从所述抽水管顶部迸射而出。

2.根据权利要求1所述的太阳能定向漂移底面水体交换设备，其特征在于，所述抽水管外侧和所述外气室连接，可通过调节所述抽水管上的所述抽水管进气孔相对于所述外气室进气孔以及所述外气室进水孔的位置，从而改变所述抽水管抽水的频率以及力度。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能定向漂移底面水体交换设备，其特征在于，所述抽水管外侧上设置有连接垫圈，所述抽水管通过所述连接垫圈与所述外气室连接。

4.根据权利要求1或2所述的太阳能定向漂移底面水体交换设备，其特征在于，所述供电机构包括太阳能板以及蓄电池，所述太阳能板以及所述蓄电池与所述气泵电连。

5.根据权利要求1所述的太阳能定向漂移底面水体交换设备，其特征在于，所述基座包括中间支撑座以及设置在所述中间支撑座周围与所述中间支撑座连接的边缘支撑座，所述供电机构设置在所述中间支撑座上，所述气泵设置在所述边缘支撑座上，所述抽水管与所述边缘支撑座连接且所述抽水管顶部从所述边缘支撑座上伸出并露出在水面上。

6.根据权利要求1或5所述的太阳能定向漂移底面水体交换设备，其特征在于，所述基座还包括收集网，设置在所述抽水管顶部的开口上，可以收集过滤抽水管抽取的底层的水体内含的垃圾。

7.根据权利要求1或5所述的太阳能定向漂移底面水体交换设备，其特征在于，所述基座还包括辅助动力机构，可通过所述辅助动力机构借助风力带动基座移动。

8.根据权利要求5所述的太阳能定向漂移底面水体交换设备，其特征在于，所述基座还包括设置在所述中间支撑座底部的限位座，水体交换机构本体顶部与所述边缘支撑座连接，底部从所述限位座外侧伸入到所述限位座内，并被束缚在所述限位座内。

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