[其他]旋叶压水增氧装置

说明书

本实用新型涉及一种漂浮于养殖水面的机械增氧装置。

养鱼池或其他养殖水域的水中溶氧是鱼类赖以生存的重要条件，水中含氧量低时，鱼类呼吸频繁，能量消耗加快，生长速度降低；含氧量过低时，鱼类还会出现“浮头”、停止摄食，甚至窒息而死。鱼池中的水中溶氧主要有两个来源，一是气液相面附近的空气中的氧溶于水中，二是水体中浮游植物的光合作用所释放的氧溶于水中。由于这两种作用，鱼池水体中溶氧的垂直分布和水平分布都是很不均匀的，一般来说，底层为贫氧水，而表层水是过饱和富氧水。在静水中，氧分子的扩散相当缓慢，再加上水的热阻力的影响，致使水体的上下对流也很微弱，故下层贫氧水难于利用表层水中的过饱和溶氧，表层过饱和溶氧只能很快地向大气中扩散。显然，如能使上下水层产生强烈的对流循环，就能促使水体中的溶氧均匀分布并增加整个水体中的溶氧，实现此种目的的机械装置就是增氧机。

机械增氧装置一般将增氧机械固定于浮桶上并漂浮在养殖水面上，增氧机械一般利用两个原理，一是搅水、提水或推水，造成水体运动，改变水体溶氧的垂直分布和水平分布状况，增加水体含氧量，如叶轮式、水车式增氧机就属于此类。现有的叶轮式或水车式增氧机的主体转速一般在100转／分左右，必须安装变速机构，这不仅使增氧机结构复杂，而且变速机构所产生的强烈振动和噪声，有碍于鱼类的养殖。另一类机械增氧装置，如喷水式增氧机或充水式增氧机，利用喷淋射流或将空气注入水中，以扩大空气与水的接触面积，增加水体含氧量。但充气式增氧产生的气泡过大，大多数气泡很快溢出水面，所以增氧效果很差。喷淋式增氧机的增氧效果介于叶轮式、水车式与充气式之间，但制造工艺很复杂。以上各种增氧机都是定点运行，作用区域很小，使用范围也各有其局限性。

本实用新型的目的是设计一种结构简单、振动噪音小、作用区域大、增氧效果好、适用范围广的漂浮式机械增氧装置。

为了实现上述目的，本实用新型根据螺旋浆叶的压水作用和浆叶背面产生背压的原理，巧妙地构思了一种综合了两种增氧机制的旋叶压水增氧装置，它包括浮桶及旋叶压水增氧机械两大部分。旋叶压水增氧机械由空心螺旋轴、外套筒和电机组成，空心螺旋轴的一端通过连轴节与电机转轴相连并通过外套筒一端的轴承安装于外套筒中心，两者之间有一定间隙。整个旋叶压水增氧机械通过固定装置固定于一对浮桶上，当旋叶压水增氧装置漂浮在水面上时，电机及外套筒的一部分露出水面，外套筒及空心螺旋轴的另一端倾斜伸入水中，筒身与水面的倾斜角可以通过筒身与浮桶之间的固定装置进行调整。当电机驱动空心螺旋轴在外套筒内高速转动时，整个增氧装置还可缓慢地绕定点作圆周运动。下面结合实施例对本实用新型的结构和工作原理作进一步的详细说明。

图1是旋叶压水增氧装置的整体结构的正视图；

图2是旋叶压水增氧装置的整体结构的左视图；

图3为空心螺旋轴的结构示意图；

图4为空心螺旋轴的A－A剖视图；图5是外套筒的结构图。

旋叶压水增氧装置包括一对浮桶1和增氧机械2两部分，增氧机械2是整个增氧装置的主体，浮桶2的作用是承载增氧机械。增氧机械2由空心螺旋轴3、外套筒4和电机5所组成，空心螺旋轴3的一端通过连轴节6与电机5的转轴相连，并通过外套筒4一端的轴承安装于外套筒4的中心部位，空心螺旋轴3与外套筒4之间有一定的间隙，电机5位于外套筒4的外部。外套筒4连同空心螺旋轴3及电机5一起通过一套固定装置7固定于浮桶1上，当整个增氧装置漂浮在水面上时，电机5和外套筒4的上部露出水面，外套筒4及空心螺旋轴3的下部倾斜伸入水中，筒身与水面的倾斜角α可根据水的深浅通过固定装置7进行调整。

空心螺旋轴为一中空的转轴，两端是密封的，在靠近电机一端的轴壁上至少开有两个对称分布的内气孔8，在伸入水中部分的轴外壁上沿轴向交错均匀分布有若干对相同的不连续螺旋叶片9。每个螺旋叶片都是中空的，各个螺旋叶片所在处的轴壁上都开有一个沟通空心螺旋轴内腔和螺旋叶片内腔的小气孔10。螺旋叶片的横截面轮廓线11是渐开线，螺旋叶片的起始端12是封闭的，而渐开端是断开的，其断面13应与空心螺旋轴壁互相垂直。

外套筒为一薄壁圆筒，图5是其结构示意图。外套筒靠近电机的一端是密封的，入水端则是开口的。靠近电机一端的筒壁上至小开有一个外气孔14，其轴向位置应与空心轴旋轴上的内气孔8的轴向位置相对应。在外气孔14相对一侧筒壁的中部开有一进水孔15，进水孔15上蒙有一层防止鱼虾或其他杂物进入外套筒内的网罩16。在外套筒入水端的进水孔15一侧装有一向内倾斜的挡板17。

当电机5带动空心螺旋轴3在外套筒4内高速旋转时，养殖水域的表层富氧水由外套筒4的进水孔15进入外套筒4内，并且被螺旋叶片从外套筒4的下端开口处压入底层，使上层富氧水与下层贫氧水形成强烈循环。与此同时，空心螺旋轴的螺旋叶片的背面形成负压区，促使大量的空气由外套筒4上的外气孔14和空心螺旋轴3上的内气孔8进入空心螺旋轴内腔，并经过空心螺旋轴壁上的小气孔10和螺旋叶片的内腔进入负压区。到达负压区的空气被高速旋转的螺旋叶片破碎成气泡，并随水流一起压向底层。较大的气泡由下而上浮起时，可将水中的氨、二氧化碳、甲烷等有害气体带出水面，从而改善水质。微小的气泡则较长时间存留水底并逐渐扩散，增加了底层水的溶氧。由此可见，这种旋叶压水增氧装置不仅具有很好的增氧效果，而且可以净化池水、改善水质。外套筒下端的挡板17不仅可以防止水底泥浆泛起，而且当外套筒筒身以一定角度倾斜伸入水中时可承受水平方向的反冲力。如果用一管状缆绳（电机的电源线可从管中通过）将增氧装置栓系于水域中一固定栓上，则增氧装置可以一定的半径在水面上缓慢地作圆周运动，从而大大扩展了增氧装置的作用区域。旋叶压水增氧装置没有复杂的变速机构，不仅大大简化了装置的结构，而且有效地避免了有碍鱼类生长的振动和噪声。本实用新型不仅可广泛适用于各类养殖水域的机械增氧，而且还可以用于净化公共池水（如游泳池水）、改善水质。