TWI802341B - 水產養殖增氧機及其傳動系統 - Google Patents

Abstract

一種水產養殖增氧機及其傳動系統，該傳動系統包含一馬達及一減速機構。該馬達包括一心軸，該心軸以一第一軸線為中心轉動。該減速機構連接於該馬達且包括一傘齒輪軸及一從動齒輪。該傘齒輪軸沿該第一軸線連接於該心軸且被該心軸帶動而轉動，該傘齒輪軸具有一第一傘齒部，該第一傘齒部的模數為3.848，節圓直徑為23.1mm，齒數為6。該從動齒輪可轉動地嚙合於該傘齒輪軸，該從動齒輪具有一嚙合於該第一傘齒部的第二傘齒部，該第二傘齒部的模數為3.848，節圓直徑為142.4mm，齒數為37，該從動齒輪被該傘齒輪軸帶動，該減速機構的減速比為6.16：1。

Description

水產養殖增氧機及其傳動系統

本發明是有關於一種水生動物的培育，特別是指一種水產養殖增氧機及其傳動系統。

增氧機透過馬達帶動葉片轉動而將水與空氣更充分的混合，能增加養殖池中的水中含氧量，提供魚蝦適合生存的環境，藉此提高養殖生產量。

水車式增氧機由於增氧面積廣且增氧效果好，成為普遍使用的機型，然而受限於造流需求，水車式增氧機的轉速不能過高，因此需要配合減速機來將傳統馬達的高轉速降低至所需要的低轉速，但由於減速機的減速比過大，會導致水車式增氧機的工作效率較低，仍有改善空間。

因此，本發明的目的，即在提供一種減速比小的水產養殖增氧機的傳動系統。

於是，本發明水產養殖增氧機的傳動系統，包含一馬達及一減速機構。該馬達包括一受電力驅動的本體，及一心軸，該心軸以一第一軸線為中心相對於該本體轉動。

該減速機構連接於該馬達且被該馬達帶動，該減速機構包括一傘齒輪軸及一從動齒輪。該傘齒輪軸沿該第一軸線連接於該心軸且被該心軸帶動而轉動，該傘齒輪軸具有一連接於該心軸的連接端，及一在該第一軸線上相反於該連接端的第一傘齒部，該第一傘齒部的模數為3.848，節圓直徑為23.1mm，齒數為6。該從動齒輪可轉動地嚙合於該傘齒輪軸，該從動齒輪具有一嚙合於該第一傘齒部的第二傘齒部，該第二傘齒部的模數為3.848，節圓直徑為142.4mm，齒數為37，該從動齒輪被該傘齒輪軸帶動而以一第二軸線為中心轉動，該第二軸線垂直於該第一軸線，該減速機構的減速比為6.16：1。

本發明的另一目的，即在提供一種減速比小且工作效率高的水產養殖增氧機。

於是，本發明水產養殖增氧機，包含一浮具單元、如前述的傳動系統，及一打水單元。該浮具單元用來飄浮在該水面，且包括一定位架及至少一設置在該定位架的浮具。該傳動系統設置於該定位架。該打水單元連接於該傳動系統且被該傳動系統帶動，該打水單元包括一沿該第二軸線連接於該減速機構的從動齒輪的轉動軸組，及至少一設置於該轉動軸組且被該轉動軸組帶動而轉動的打水件。

本發明的功效在於：透過該減速機構的第一傘齒部的模數為3.848，節圓直徑為23.1mm，齒數為6，與該第二傘齒部的模數為3.848，節圓直徑為142.4mm，齒數為37的匹配設計，使該傳動系統的減速比減小至6.16：1，並配合該馬達，能提高本發明水產養殖增氧機的工作效率。

在本發明被詳細描述前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1至圖3，本發明水產養殖增氧機的第一實施例，適用於安裝在一養殖池9的一水面91，本發明的安裝場所可為天然水面或人造池塭的淡水養殖池、鹹水養殖場或海面養殖場等。本第一實施例是以水車式增氧機做為示例說明，但該水產養殖增氧機也能是湧浪式增氧機，該水產養殖增氧機包含一浮具單元101、一傳動系統200，及一打水單元401。

該浮具單元101用來飄浮在該水面91，且包括一定位架11及兩間隔設置在該定位架11的底側的浮具12。該定位架11具有一架體111，及兩個沿一水平方向X設置在該架體111的兩相反側的支撐座112。每一該支撐座112沿一頂底方向Z由該架體111朝上延伸且具有一穿孔113。該等浮具12固定在該架體111的兩相反側且分別鄰近於該等支撐座112，藉由該等浮具12的浮力能使該浮具單元101飄浮在該水面91。本第一實施例的每一該浮具12為長方體且沿一長度方向Y延伸，該定位架11在該長度方向Y上連接於該等浮具12的中段位置，該長度方向Y、該水平方向X與該頂底方向Z互相垂直。

參閱圖2、圖4及圖5，該傳動系統200設置於該定位架11且位於該等支撐座112之間，該傳動系統200包括一馬達2及一減速機構3，該馬達2包括一受電力驅動的本體21，及一位於該本體21內的心軸22，該心軸22以一第一軸線L1為中心相對於該本體21轉動，本第一實施例的該第一軸線L1平行於該頂底方向Z。本第一實施例的該馬達2為無刷直流馬達(BLDC)，但該馬達2也能是永磁同步馬達(PMSM)，都具有安全可靠且高扭力高效率的特點。

該減速機構3連接於該馬達2且被該馬達2帶動，該減速機構3包括一殼座31、一傘齒輪軸32及一從動齒輪33。該殼座31固定在該定位架11且位於該等浮具12之間，該殼座31具有一座體311及一沿一第二軸線L2蓋設於該座體311的蓋體312，該座體311與該蓋體312圍繞界定出一容室310，該第二軸線L2垂直於該第一軸線L1，本第一實施例的該第二軸線L2平行於該水平方向X。該傘齒輪軸32沿該第一軸線L1連接於該心軸22並部分伸入該容室310，該傘齒輪軸32被該心軸22帶動而繞該第一軸線L1轉動，該傘齒輪軸32具有一固定連接於該心軸22的連接端321，及一在該第一軸線L1上相反於該連接端321且容置於該容室310內的第一傘齒部322。該從動齒輪33位於該容室310內且可轉動地嚙合於該傘齒輪軸32且被該傘齒輪軸32帶動而以該第二軸線L2為中心轉動，該從動齒輪33具有一嚙合於該第一傘齒部322的第二傘齒部331。

參閱圖6及圖7，本第一實施例的該傘齒輪軸32的第一傘齒部322為單階螺旋傘齒，該從動齒輪33的第二傘齒部331為單階螺旋傘齒，傳動效率較高。該第一傘齒部322的模數為3.848，節圓直徑為23.1mm，齒數為6，且該第二傘齒部331的模數為3.848，節圓直徑為142.4mm，齒數為37，因此該減速機構3的減速比為6.16：1。

參閱圖1至圖3，該打水單元401安裝在該定位架11的該等支撐座112且連接於該傳動系統200，該打水單元401包括一沿該第二軸線L2可轉動地穿設於該等支撐座112的穿孔113的轉動軸組41，及兩個在該第二軸線L2上固定於該轉動軸組41的兩相反端且被該轉動軸組41帶動而轉動的打水件42。

參閱圖2、圖4與圖5，該轉動軸組41供該從動齒輪33固定地連接而受該從動齒輪33帶動而轉動，該轉動軸組41具有數個沿該第二軸線L2延伸的轉動軸411，及數個連軸器412，每一該連軸器412連接兩相鄰的該轉動軸411。該等打水件42分別位於該定位架11的兩相反側且分別鄰近於該等支撐座112。每一該打水件42為葉輪，每一該打水件42具有一輪體421，及數個由該輪體421延伸出的葉片422，每一該葉片422具有數個圓形的開孔423。

使用時，透過該傳動系統200的馬達2驅動該減速機構3帶動該轉動軸組41轉動，以連動該等打水件42轉動而擊水並產生水花，水花與空氣混合後再落入該水面91便形成氣泡，而達到水中增氧的效果。

為了提高該傳動系統200的工作效率，並符合該等打水件42要低速轉動的需求(轉速在100RPM以下)，本發明利用特定規格的該傘齒輪軸32與該從動齒輪33的組合，使該減速機構3具有較小的減速比。相較於傳統馬達較大的減速比，本發明的減速比小，加上該馬達2具有高扭力的優點，使本第一實施例的工作效率可達到85%。

參閱圖8，要說明的是，藉由增加該等轉動軸411與該等連軸器412的數量，就能加長該轉動軸組41的長度，而能適當地增加該等打水件42與該等浮具12的數量，而安裝於不同大小的場所而提升增氧量，因此本第一實施例的適用性佳。

參閱圖9，為本發明的第二實施例，是一種湧浪式增氧機，包含一浮具單元102、該傳動系統200，及一打水單元402。

該浮具單元102用來飄浮在該水面91，且包括一定位架13及兩間隔設置在該定位架13的底側的浮具14。該定位架13具有一架體131，及兩個分別設置在該架體131的兩相反側的框體132。該等浮具14分別安裝在該定位架13的該等框體132，且每一該浮具14由兩個浮筒141組成。

該傳動系統200設置在該定位架13的架體131，該馬達2與該減速機構3的構造與該第一實施例相同，在此不再贅述，差異僅在於該馬達2的該第一軸線L1平行於該水平方向X。

該打水單元402包括一轉動軸組43及一打水件44。該轉動軸組43被該減速機構3帶動而以該第二軸線L2為中心轉動，該第二軸線L2平行於該頂底方向Z。該打水件44位於該定位架13的底側並沈入該水面91下。藉由該打水件44共振造浪向四周擴散，同樣具有水中增氧的作用。

要說明的是，本第二實施例的該浮具14數量為兩個，但在其他變化例中，該浮具14的數量也能為一個例如泳圈式的該浮具14，便能安裝該傳動系統200與該打水單元402。

綜上所述，本發明在符合該等打水件42、44要低速轉動的條件下，利用特定規格的該傘齒輪軸32與該從動齒輪33的組合，使該減速機構3具有較小的減速比，以提高本發明水產養殖增氧機的工作效率，故確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

101,102:浮具單元

11,13:定位架

111,131:架體

132:框體

112:支撐座

113:穿孔

12,14:浮具

141:浮筒

200:傳動系統

2:馬達

21:本體

22:心軸

3:減速機構

310:容室

31:殼座

311:座體

312:蓋體

32:傘齒輪軸

321:連接端

322:第一傘齒部

33:從動齒輪

331:第二傘齒部

401,402:打水單元

41,43:轉動軸組

411:轉動軸

412:連軸器

42,44:打水件

421:輪體

422:葉片

423:開孔

L1:第一軸線

L2:第二軸線

Z:頂底方向

X:水平方向

Y:長度方向

9:養殖池

91:水面

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明水產養殖增氧機的第一實施例的一立體圖； 圖2是該第一實施例安裝於一水面的一前視示意圖； 圖3是該第一實施例的一俯視圖； 圖4是一分解圖，說明該第一實施例的一傳動系統與一轉動軸組； 圖5是一不完整的剖視圖，說明該傳動系統的一減速機構與該轉動軸組的連接關係； 圖6是該減速機構的一傘齒輪軸與一從動齒輪的一立體圖； 圖7是圖6的一前視圖； 圖8是一前視圖，說明該第一實施例的一種變化例；及 圖9是本發明的第二實施例安裝在該水面的一前視示意圖。

200:傳動系統

2:馬達

21:本體

22:心軸

3:減速機構

310:容室

31:殼座

311:座體

312:蓋體

32:傘齒輪軸

321:連接端

322:第一傘齒部

33:從動齒輪

331:第二傘齒部

41:轉動軸組

411:轉動軸

L1:第一軸線

L2:第二軸線

Z:頂底方向

X:水平方向

Claims (8)

1. 一種水產養殖增氧機的傳動系統，包含：一馬達，包括一受電力驅動的本體，及一心軸，該心軸以一第一軸線為中心相對於該本體轉動，該馬達為無刷直流馬達或永磁同步馬達；及一減速機構，連接於該馬達且被該馬達帶動，該減速機構包括：一傘齒輪軸，沿該第一軸線連接於該心軸且被該心軸帶動而轉動，該傘齒輪軸具有一連接於該心軸的連接端，及一在該第一軸線上相反於該連接端的第一傘齒部，該第一傘齒部的模數為3.848，節圓直徑為23.1mm，齒數為6；及一從動齒輪，可轉動地嚙合於該傘齒輪軸，該從動齒輪具有一嚙合於該第一傘齒部的第二傘齒部，該第二傘齒部的模數為3.848，節圓直徑為142.4mm，齒數為37，該從動齒輪被該傘齒輪軸帶動而以一第二軸線為中心轉動，該第二軸線垂直於該第一軸線，該減速機構的減速比為6.16：1。
2. 如請求項1所述的水產養殖增氧機的傳動系統，其中，該第一傘齒部為螺旋傘齒，該第二傘齒部為螺旋傘齒。
3. 一種水產養殖增氧機，適用於安裝在一水面，該水產養殖增氧機包含：一浮具單元，用來飄浮在該水面，且包括一定位架及至少一設置在該定位架的浮具； 一如請求項1所述的傳動系統，設置於該定位架；及一打水單元，連接於該傳動系統且被該傳動系統帶動，該打水單元包括一沿該第二軸線連接於該減速機構的從動齒輪的轉動軸組，及至少一設置於該轉動軸組且被該轉動軸組帶動而轉動的打水件。
4. 如請求項3所述的水產養殖增氧機，其中，該浮具單元包括兩個間隔設置的該浮具。
5. 如請求項4所述的水產養殖增氧機，其中，該打水單元包括兩個間隔設置的該打水件，該等打水件分別位於該定位架的兩相反側。
6. 如請求項5所述的水產養殖增氧機，其中，該定位架具有一架體，及兩個設置在該架體的兩相反側的支撐座，該轉動軸組穿設於該等支撐座，該等打水件分別鄰近於該等支撐座。
7. 如請求項5所述的水產養殖增氧機，其中，該轉動軸組具有數個沿該第二軸線延伸的轉動軸，及數個連軸器，每一該連軸器連接兩相鄰的該轉動軸。
8. 如請求項5所述的水產養殖增氧機，其中，每一該打水件具有數個葉片，每一該葉片具有數個開孔。

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