PL185221B1 - Urządzenie wiatrowe do napowietrzania wody w zbiorniku otwartym - Google Patents

Abstract

Urządzenie wiatrowe do napowietrzania wody w zbiorniku otwartym, zwłaszcza w zbiorniku przeznaczonym do hodowli ryb, mające zamocowaną do pływaka pionową rurę przepływową zawierającą współosiowo usytuowany wałek napędowy, którego dolny koniec wyposażony jest w śmigło a górny koniec połączony jest z wiatrakiem, znamienne tym, że pływak stanowi termoizolacyjny korpus (1) mający w swej górnej części pokrywę (2), pod którą utworzona jest powietrzna komora (3) połączona z atmosferą, za pośrednictwem co najmniej jednego kanału (4) korzystnie znajdującego się w pokrywie (2)

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie wiatrowe do napowietrzania wody w zbiorniku otwartym, zwłaszcza w zbiorniku przeznaczonym do hodowli ryb, mające pionową rurę przepływową zamocowaną do pływaka.

Z polskiego opisu patentowego numer 166 040 znane jest urządzenie wiatrowe do wprowadzania wód dotlenionych do przydennych warstw w otwartym zbiorniku wodnym, Znane urządzenie ma pływak o postaci pierścienia kołowego, wewnątrz którego znajduje się współśrodkowo usytuowana, pionowa rura przepływowa zamocowana do niego za pośrednictwem promieniowo usytuowanych, ramieniowych wsporników. Przepływowa rura w pobocznicy ma przelotowe otwory, do przepływu napowietrzonej wody, usytuowane poniżej ramieniowych wsporników, przy czym górny koniec rury wystaje nad pływak i jest wyposażony w przelotową osiowo pokrywę zawierającą łożysko ślizgowe. Natomiast dolny koniec rury przepływowej jest teleskopowo połączony z drugą rurą o większej średnicy. Wewnątrz rury przepływowej znajduje się współosiowo usytuowany, obrotowy wałek napędowy, którego górny koniec wyposażony jest w dwuskrzydłowy wiatrak o pionowej osi obrotu, natomiast dolny koniec wałka wyposażony jest w śmigło umieszczone w środkowej części rury przepływowej. Urządzenie wyposażone jest także w obciążnik połączony z pływakiem, za pośrednictwem cięgna.

Znane urządzenie wiatrowe funkcjonuje następująco: w zależności od głębokości zbiornika wodnego, drugą rurę odpowiednio przesuwa się osiowo tak, aby jej koniec znajdował się w pobliżu dna zbiornika, po czym obciążnik umieszcza się na dnie zbiornika. Podczas pracy wiatraka, śmigło zanurzone w wodzie wymusza jej przepływ w kierunku dna zbiornika. W wyniku tego do rury przepływowej - przez otwory w jej pobocznicy wpływa woda, która została napowietrzona na powierzchni zbiornika.

185 221

Znane urządzenie wiatrowe, wykorzystane do napowietrzania wody w zbiorniku otwartym przeznaczonym do hodowli ryb, dobrze spełnia swoją funkcję w okresie, gdy zbiornik nie jest pokryty lodem. Natomiast, gdy woda zamarznie - choćby na małą głębokość, napowietrzanie jej nie jest wówczas możliwe. Z uwagi na to, że śmigło znajduje się w małej odległości od powierzchni wody - w przypadku jej zamarznięcia w rurze przepływowej - może ono ulec zniszczeniu lub co najmniej uszkodzeniu, zwłaszcza w przypadku silnego wiatru. Brak specjalistycznego urządzenia wiatrowego do napowietrzania wody w otwartym zbiorniku hodowlanym w okresie zimowym sprawia, że konieczne jest ręczne wykonywanie przerębli w lodzie a następnie prowizoryczne ich zabezpieczenie przed powtórnym zamarznięciem, przez umieszczenie w nich wiązek słomy, co jest uciążliwe, pracochłonne oraz zmniejsza napowietrzanie wody.

Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest takie zmodyfikowanie budowy znanego urządzenia wiatrowego, aby miejscowe napowietrzanie wody w otwartym zbiorniku mogło się odbywać w warunkach zimowych, gdy powierzchnia wody jest zamarznięta.

Istota wynalazku polega na tym, że pływak urządzenia stanowi korpus termoizolacyjny mający w swej górnej części pokrywę, pod którą utworzona jest komora powietrzna połączona z atmosferą, za pośrednictwem co najmniej jednego kanału korzystnie umieszczonego w pokrywie. Korpus termoizolacyjny korzystnie ma postać prostopadłościanu, a nad pokrywą znajduje się głowica osadzona obrotowo na wałku napędowym, przy czym głowica zawiera przekładnię kątową a wałek napędowy wyposażony jest w dodatkowe śmigło wy stające z rury przepływowej. Rura przepływowa usytuowana jest niewspółosiowo względem komory powietrznej, przy czym swą wewnętrzną średnicę ma w przybliżeniu równą wysokości komory powietrznej, a długość ma mniejszą od wysokości zanurzalnej części korpusu termoizolacyjnego.

Urządzenie wiatrowe według wynalazku, jak wykazały badania przeprowadzone w zimowych warunkach eksploatacyjnych, bardzo skutecznie zapobiega zamarzaniu wody wewnątrz korpusu termoizolacyjnego, co sprawia, że straty w hodowli ryb mogą być znacznie mniejsze, a nawet wyeliminowane. Urządzenie może być także efektywnie eksploatowane w okresie letnim a następnie pozostawione na okres zimowy, przy czym może efektywnie pracować w miejscu, gdzie siła wiatru jest mniejsza niż w innych miejscach zbiornika wodnego. Wynika to stąd, że wałek napędowy wyposażony w śmigła ma wymagany moment obrotowy oraz wymaganą ilość obrotów dzięki odpowiedniemu przełożeniu przekładni kątowej umieszczonej w obrotowej głowicy, która wraz z zamocowanym w niej wiatrakiem ustawia się zgodnie z kierunkiem wiatru, co pozwala wykorzystać jego energię. Dzięki temu, że dodatkowe śmigło wystaje z rury przepływowej, możliwe jest rozbryzgiwanie wody w komorze powietrznej a następnie intensywny przepływ napowietrzonej wody w głąb zbiornika, za pomocą obu śmigieł a także dzięki odpowiednio dobranej średnicy wewnętrznej oraz długości rury przepływowej. Intensywny przepływ wody oraz niewspółosiowe usytuowanie rury przepływowej, względem komory powietrznej, znacznie ułatwia napływ cieplejszej wody z głębi zbiornika do wnętrza korpusu termoizolacyjnego, którego pokrywa skutecznie chroni wodę przed utratą ciepła. W wyniku tego bilans cieplny wody znajdującej się wewnątrz korpusu jest dodatni, co zabezpiecza ją przed zamarznięciem.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 schematycznie przedstawia urządzenie wiatrowe w osiowym przekroju pionowym w pozycji roboczej; fig. 2 - urządzenie w widoku z góry, a fig. 3 przedstawia urządzenie w poziomym przekroju A-A oznaczonym na fig. 1.

Urządzenie wiatrowe ma pływak, który stanowi nienasiąkliwy, wykonany z twardego styropianu termoizolacyiny korpus 1 o postaci prostopadłościanu, mający w swej górnej części płaską, termoizolacyjną pokrywę 2. Pod pokrywą utworzona jest powietrzna komora 3 o wysokości H, połączona z atmosferą za pośrednictwem kanałów 4 umieszczonych w pokrywie 2 oraz usytuowanych w pobliżu ścianki korpusu termoizolacyjnego, przy czym każdy z kanałów zawiera pionową, dolotową rurkę 5 mającą na zewnętrznym końcu stożkową osłonę 6. Wewnątrz korpusu termoizolacyjnego, poniżej powietrznej komory 3, znajduje się pio4

185 221 nowa przepływowa rura 7, której wewnętrzna średnica D jest w przybliżeniu równa wysokości H tej komory, a długość L rury jest mniejsza od wysokości H1 zanurzalnej części korpusu. Rura przepływowa usytuowana jest niewspółosiowo względem powietrznej komory 3 oraz jest zamocowana za pośrednictwem listwowego wspornika 8 do ścianki korpusu termoizolacyjnego, umieszczonej naprzeciw kanałów 4. W rurze przepływowej znajduje się współosiowo usytuowany, napędowy wałek 9 mający na dolnym końcu śmigło 10, nad którym znajduje się dodatkowe śmigło 11 wystające z rury przepływowej ku powietrznej komorze 3 przy czym wałek napędowy osadzony jest w ślizgowym łożysku 12 umieszczonym w pokrywie 2 i wystaje z niej na zewnątrz swą górną częścią. Na pokrywie 2 umieszczony jest stojak 13 mający postać stożka ściętego, z którego mniejszej podstawy wystaje górny koniec napędowego wałka 9, na którym osadzona jest obrotowo głowica 14 za pośrednictwem umieszczonego w niej ślizgowego łożyska 15 stykającego się czołowo z przelotową, dystansową nakładką 16 znajdującą się na mniejszej podstawie stojaka 13. W obrotowej głowicy znajduje się zębata, kątowa przekładnia 17, której mniejsze koło zębate osadzone jest na górnym końcu napędowego wałka 9, a większe - na poziomo usytuowanym wałku 18 czteroskrzydłowego wiatraka 19. Wałek wiatraka osadzony jest obrotowo w głowicy 14 za pośrednictwem ślizgowych łożysk 20, przy czym głowica wyposażona jest w płatowy ster 21, a termoizolacyjny korpus ma mocujący zaczep 22.

Urządzenie wiatrowe przedstawione w przykładzie wykonania funkcjonuje następująco: urządzenie zamocowuje się w wybranym miejscu zbiornika otwartego, powietrze przedostaje się do komory 3 za pośrednictwem kanałów 4 w pokrywie 2 korpusu termoizolacyjnego. Woda w komorze jest napowietrzana powierzchniowo oraz w wyniku rozbryzgiwania jej przez dodatkowe śmigło 11 napędowego wałka 9 wprawianego w ruch obrotowy w tej rurze, za pośrednictwem wiatraka 19. Napowietrzona woda - w wyniku ruchu obrotowego obu śmigieł - przemieszcza się rurą przepływową w kierunku dna zbiornika, co sprawia, że z głębi zbiornika napływa do wnętrza korpusu termoizolacyjnego woda mająca temperaturę wyższą, niż na powierzchni zbiornika.

185 221

FIG.2

FIG.3

185 221

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie wiatrowe do napowietrzania wody w zbiorniku otwartym, zwłaszcza w zbiorniku przeznaczonym do hodowli ryb, mające zamocowaną do pływaka pionową rurę przepływową zawierającą współosiowo usytuowany wałek napędowy, którego dolny koniec wyposażony jest w śmigło a górny koniec połączony jest z wiatrakiem, znamienne tym, że pływak stanowi termoizolacyjny korpus (1) mający w swej górnej części pokrywę (2), pod którą utworzona jest powietrzna komora (3) połączona z atmosferą, za pośrednictwem co najmniej jednego kanału (4) korzystnie znajdującego się w pokrywie (2).
2. 2. Urządzenie wiatrowe według zastrz. 1, znamienne tym, że termoizolacyjny korpus (1) korzystnie ma postać prostopadłościanu.
3. 3. Urządzenie wiatrowe według zastrz. 1, znamienne tym, że nad pokrywą (2) znajduje się głowica (14) osadzona obrotowo na napędowym wałku (9).
4. 4. Urządzenie wiatrowe według zastrz. 3, znamienne tym, że głowica (14) zawiera kątową przekładnię (17).
5. 5. Urządzenie wiatrowe według zastrz. 3, znamienne tym, że napędowy wałek (9) wyposażony jest w dodatkowe śmigło (11) wystające z przepływowej rury (7).
6. 6. Urządzenie wiatrowe według zastrz. 5, znamienne tym, że przepływowa rura (7) usytuowana jest niewspółosiowo względem powietrznej komory (3).
7. 7. Urządzenie wiatrowe według zastrz. 5, znamienne tym, że przepływowa rura (7) swą wewnętrzną średnicę (D) ma w przybliżeniu równą wysokości (H) powietrznej komory (3).
8. 8. Urządzenie wiatrowe według zastrz. 5, znamienne tym, że przepływowa rura (7) swą długość (L) ma mniejszą od wysokości (HI) zanurzalnej części korpusu termoizolacyjnego.