[实用新型]水体垂向交换装置

说明书

本实用新型公开了一种水体垂向交换装置，包括风能接收组件、传动组件、输出组件以及与输出组件连接的支撑组件；风能接收组件包括横向设置的横向连杆以及与横向连杆垂直设置的风轮叶片；输出组件包括底部叶片以及竖直设置的底部支杆，底部叶片与垂直方向成小于45°角设置于所述底部支杆上；传动组件通过驱动方向变换组件与横向连杆传动连接，传动组件与底部支杆传动连接，支撑组件与底部支杆连接，并且支撑组件固定于水底；风轮叶片带动横向连杆转动，通过驱动方向变换组件带动传动组件转动，传动组件带动底部叶片在水体底部进行转动。本实用新型所提出的水体垂向交换装置，所依靠的风能为可再生能源，节约了能源，提高了水体交换效果。

技术领域

本发明属于水体交换设备技术领域，具体涉及一种由风能驱动的水体垂向交换装置。

背景技术

天然水体垂向速度非常小，同时由于受到温度或盐度分层的影响，水体(物质)在垂向上的交换主要依赖于扩散过程，时间缓慢、效率低。在一些缺少水平方向交换动力的水域，如内陆湖泊、养殖池塘等相对封闭水域，以及水平方向交换动力不强的海岸地区的泻湖、半封闭港池、闸下河口等水域，水体长时间滞留，水体(物质)垂向交换对于改善水质环境尤其重要。水体中的溶解氧，是衡量水质的一个重要指标，影响水体中生物生长环境。天然水体中溶解氧的浓度分布是表层高，沿水深越往下，浓度越低。为了改善底部水体的水质环境，目前使用的方法主要有：(一)利用电能使水体的上、下层进行交换；(二)利用波浪能向下层水体中进行充氧，增加水体中溶解氧的含量；(三)利用电能向下层水体进行充氧，增加水体中溶解氧的含量。现有方法中，利用电能加强水体交换或直接充氧的方法，依赖于电能设施和电能输入，且没有达到绿色环保的要求。利用波浪能的转置，主要适用于开敞的、波浪能较为集中的海域，在小型湖泊、养殖池塘内适用性较差。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水体垂向交换装置，以风能为驱动，增加水体垂向交换，改善水质。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种水体垂向交换装置，其特征在于：包括风能接收组件、传动组件、输出组件以及与输出组件连接的支撑组件；所述风能接收组件包括横向设置的横向连杆以及与横向连杆垂直设置的风轮叶片；所述输出组件包括底部叶片以及竖直设置的底部支杆，底部叶片与垂直方向成小于45°角设置于所述底部支杆上；所述传动组件通过驱动方向变换组件与横向连杆传动连接，传动组件与底部支杆传动连接，所述支撑组件与底部支杆连接，并且支撑组件固定于水底；所述风轮叶片带动横向连杆转动，通过驱动方向变换组件带动传动组件转动，传动组件带动底部叶片在水体底部进行转动。

进一步地，所述风轮叶片通过轮毂与横向连杆连接，并且所述轮毂设置为单向传动。

进一步地，所述驱动方向变换组件为锥形齿轮，所述锥形齿轮将横向连杆的横向转动转换为传动组件的竖向转动。

进一步地，所述传动组件包括转动轮、变速齿轮、第一传动轮、第二传动轮和竖直设置的竖向支杆，竖向支杆一端连接所述锥形齿轮，另一端支撑于转动轮上，并且与发条的一端连接，发条的另一端连接于转动轮上；转动轮与变速齿轮啮合，带动变速齿轮转动；变速齿轮通过驱动第一传动轮，带动第二传动轮转动；所述底部支杆的上端与第二传动轮连接，由第二传动轮带动底部支杆转动，从而驱动底部叶片转动。

进一步地，所述变速齿轮的位置能够调节，通过调节变速齿轮的位置设置不同的底部叶片转动速度。

进一步地，所述风轮叶片设置于横向连杆的一端，横向连杆的另一端设置尾翼。

进一步地，所述横向连杆上设有转动限制器。

进一步地，所述底部支杆上设置至少两个底部叶片，并且底部叶片交错对称设置于底部支杆上。

进一步地，所述底部支杆上设有安装孔，利用螺丝将底部叶片的一端固接于安装孔中，使得底部叶片连接于底部支杆上。