TWI375514B - - Google Patents

Description

1375514 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係提供一種多級式增加水中溶氧設備，尤指一種 . 承載電力水車驅動葉片打水之動能，與利用風力驅動葉片轉 動之動能，以及利用風力導引電力水車打水方向、加速水流， 以達致增加水溶氧量之目的，並兼具節省能源優點之多級式 • 增加水中溶氧設備。 【先前技術】 知：，地球溫室效應造成環境日益惡化，提醒人類必須設 法尋找乾淨的替代能源。另由於人類對海洋資源的無限制強 取，及對海洋漁類過度補撈，不僅使漁類資源日益枯竭，部 份漁種甚至已面臨滅種的危險，如何保護海洋漁類資源，達 水續環境之目標，值得大家並同深思熟慮。各國為了使漁業 資源得調養生息，均限制漁捕獲量，但為了滿足人類對海產 食物之需求，因此人工養殖魚、蝦、貝類成為最可行的方法。 但由於人口老化，生育率降低、年青人不願意投入漁業 養殖工作，使養殖漁#人力嚴重不足。另—方面，石化能源 曰新枯竭’價格不斷升高，使電價也同步_，造成養殖成 本、曰加。在研發與建立人工養殖技術過程中，如何降養殖成 3 本與達成減昨能減碳，發展再生(乾淨)能源之技術應用於人工 養殖漁業，為大家共同努力之目標。 而一般漁業養殖主要係利用電力水車持續打水來改善養 殖養殖池之水中溶氧量，而在電價飛漲及發展再生能源之趨 勢中，近年來遂有間接或直接運用大自然的風力動能作為水 車驢動能源之技術問世。所謂間接使賊力能源之技術，係 將風力轉為電力再以電力驅動電力水車，但容易因為風速瞬 間II化較大，使風車轉數不穩定，造成發電機輸出電壓變動 較大，因此若使用風力發電，系統中必須包含一個電壓調整 器與能源儲存設備，以確保電壓穩定。惟，如此一來，相對 增加風力發電機的製備成本，且必須有較大空間方能安裝風 力發電機，因此使用至今仍有許多問題難以克服。 此外，經實驗及研究，發現當水自空中落下時，若水滴 體積較大’其增氧效果較差’水滴體積越小，總表面積反而 增大，與空氣接觸面積相對較大，則具較佳增氧效果。另外， 水滴在空中停留時間越長，也會讓增氧效果變好。 有鑑於上訴種種技術背景，本發明人遂進一步研究並有 以下構思：（1)將傳統電力水車打水過程產生之團聚水，與 空氣接觸後再掉落養殖池之增氧方法，改進設計為收集團聚 水並將團聚水細化後再落入養殖池，以增加水滴與空氣接觸 1375514 面積將更多氧氣帶人水巾；⑵設置風力增氧裝置，直接利 用風能來達成養殖池水質增氧之技術；（3)設置汲水機構， 利用收集團聚水與風力增氧裝置產生之動能，將水汲取至空 中與空氣接觸，產生增氧作用；設計可調整電力水車之 方向，使電力水車之葉片拍打方向和流向與風向一致，以加 快水面下流速並帶入更多氧氣至養殖池中。經過不斷測試及 改良後有本發明問世。 【發明内容】 緣疋，本發明之目的係提供一種直接利用再生能源達成 養殖池水質增氧之技術，再生能源包含電力水車之團聚水所 產生之動月b，及利用風力驅動風車葉片旋轉產生之動能，直 接汲取養殖池的水至空中，讓水在空中與空氣接觸，然後落 入養殖池，藉此將溶於水中的氧氣帶入養殖池中。更進一步 將團聚水細化成小水滴以增加與空氣接觸面積，並可調整電 力水車之打水方向配合水流方向，以加快池水流速。 本發明主要係提供一種多級式增加水中溶氧設備，該多 級式增加水中溶氧設備主要具有電力水車、團聚水細化裝置 及轉向裝置’其中，該電力水車具有浮台及受馬達驅動之打 水葉片；該團聚水細化裝置架設於電力水車之浮台上，包含 滾简及>及水機構’該滾筒固設多數道盛水槽，且該等逢水槽 5 係對應電力水車之打水葉片；該轉向裝置架設於電力水車之 子台上，包含一支撐架，該支撐架插設一可樞轉之内桿，該 内桿另以連桿固設尾翼及舵板。 據上所述之多級式增加水中溶氧設備，其中，該汲水機 構包含與滾筒同軸設置之第一傳動輪，及對應設置於第一傳 動輪下方之第一被動輪，該第一傳動輪與第一被動輪外部套 5又第一傳動皮帶，且該第一傳動皮帶外側固設有多數個汲水 容器。 據上所述之多級式增加水中溶氧設備，其中，滾筒之多 數個盛水槽底面皆設有漏水孔。 據上所述之多級式增加水中溶氧設備，其中，第一傳動 皮帶外侧之多數個汲水容器底面皆設有漏水孔。 據上所述之多級式增加水中溶氧設備，進一步包含—風 力增氧裝置’該風力增氧裝置係架設於電力水車之浮台上， 包含風車機構與汲水機構，該風車機構具有轉軸、風車葉片 及抽水馬達，該轉軸係架設於支撐架之内桿頂端，轉軸内部 設有對應風車葉狀流道，風車葉片表面設有連接流道出口 之導管，柚水馬達位於浮台下方且以一汲水管連接轉軸之流 道入口。 據上所述之多級式增加水中溶氧設備，其中，該風車葉 之導S末端出口係設有噴嘴及LED。 據上所述之多級式増加水巾溶氧設備’其巾’該沒水機 構包含與娜同軸設置H動輪，及對應設置於第二傳 =輪下方之第二被動輪’該第三傳雑與第二被動輪外部套 叹第-傳動皮帶，且該第二傳動皮帶外翻設有多數個 容器。 據上所述之多級式增加水中溶氧設備，其中，第二傳動 皮π外側之多數個汲水容器底面皆設有漏水孔。 【實施方式】 關於本發明人之技術手段，茲舉一種較佳可行實施例配 合圖式於下文進行詳細說明，俾供鈞上深入了解並認同本 發明。 如第一圖所示，本發明包含電力水車丨、團聚水細化裝置 2、轉向裝置3及風力增氧裝置4,其中： 忒電力水車卜如第一圖所示，包含浮台丨丨及受馬達12 驅動之打水葉片13 (該馬達之馬力約為1Ηρ); 該團聚水細化裝置2’如第-至四圖所示，包含架設於電 力水車1之浮台11上之-躲筒21及财麟22，該對滾 筒21以框架23 SI設於浮台11上，且分別對應打水葉片u， 1375514 該滾筒21本體内側係固設多數道盛水槽211，且該等盛水槽 211之開口係朝向打水葉片13,其底面並設有多數個漏水孔 212 ;該對汲水機構22係分別架設於滾筒21外側，該汲水機 構22包含與滾筒21同軸設置之第一傳動輪221，及對應設置 於第一傳動輪221下方之第一被動輪222 (具體而言，本實施 例之第一被動輪21係固設於框架23上且其高度適接近浮台 11底緣’但其固設方式非以此為限），該第一傳動輪221與第 一被動輪222外部套設第一傳動皮帶⑵，且該第一傳動皮帶 223外刪设有多數個;:及水容器224 ’且該等没水容器224之 底面皆設有漏水孔225 ; 捕向裝置3 ’如第五圖所示，包含架設於電力水車i 之浮口 11上之中空支撐架3卜該支樓m插設一可樞轉之 内杯311相#311另以連桿312固設尾翼32及舱板33; 該風力增錄置4，如第―、五至七圖所示，係架設於f 力K車1之浮D 11上’包含—風車機構與汲水機構， 該風車機構41具有轉軸41卜風車葉片412及抽水馬達化 (該馬達之馬力約黯），該轉轴411係架設於支撑架

31之 内杯311頂端，轉轴4U内部設有對應風車葉片412之流道 而風車葉片412則固設有連接流道4⑴出口之導管 412卜稱官4121之末端出〇與風車葉片化之延伸方向為 9〇度角設置，且仙末端出口係設有喷嘴㈣及有

8 色LED4123，抽水馬達413位於支撐架31下方且以_汲水管 4131連接轉軸411之流道4111入口；該汲水機構42包含與 轉軸411同軸設置之第二傳動輪421，及對應設置於第二傳動 輪421下方之第二被動輪422 (具體而言，本實施例之第二被 動輪422係固設於連桿412末端且其高度適接近浮台“底 緣’但其固設方式非以此為限），該第二傳動輪421與第二被 動輪422外部套設第二傳動皮帶423，且該第二傳動皮帶奶 外側固設有多數個汲水容器424，該等汲水容器424之底面皆 設有漏水孔425。 茲依電力水車與風力増氣 關於本發明之增氧運轉方式 裝置分別說明如下： (一）電力水車 如第八至十圖所示，當啟動電力水車i之馬達叫 馬達12將帶動水車葉片13開始拍打養殖池水（此亦為^ 電力水車妨树氧对），喊财轉# u拍打緒 池水將紙巾賴賴㈣水，絲人團聚水細化裳置2 滚筒21的盛水槽211内（特別是朝向打水葉片13 -側2 水槽叫而當盛水槽211内部累積適量的水而產生重盛 该等因盛水而產生重量之盛水槽211將帶動滾筒2 、 動，令其他角度的盛水槽依序轉動朝 ^下轉 υ入茶片13亚繼續承 1375514 接團聚水，繼而可令滾筒21開始轉動，且滾筒21之轉動過 程將隨打水葉片13持續拍打水面而持續，而在滾筒21不斷 轉動過程中，盛水槽211内部的水亦同時自底部漏水孔212 向下滴落回水面，故而可令滴落的水滴接觸空氣，進而增加 與空氣之接觸面積並提昇水中含氧量，且由於本發明經設計 令漏水孔212之孔徑較小’因此其漏水過程並不會影響滾筒 之盛水轉動之運轉過程，特予敘明；而在盛水槽211持續盛 接打水葉片13所拍打產生之團聚水，令滾筒21不停轉動的 過程中，該滾筒21將帶動汲水機構22之第一傳動輪221同 步轉動，如此一來，第一傳動輪221再以第一傳動皮帶223 帶動第一被動輪222 ’進而令該第一傳動皮帶223環繞第一傳 動輪221及第一被動輪222循環轉動，且當第一傳動皮帶223 轉動時，其外侧之汲水容器224便可汲取養殖池水上升至空 中，且由於該等汲水容器224底部同樣設有漏水孔225，故當 及水谷器225離開水面後，沒水容器224内部的水便開始自 底。卩漏水孔225向下滴落，故可令滴落的水滴接觸空氣，同 樣可增加水中含氧量。 (二）風力増氧裝置 田有足夠風力時’可利用風力直接驅動風車機構41之風 車葉片412轉動，並帶動汲水容器424 ;及取養殖池水如第十 ―、十二圖所示，當汲水容器424離開水面後，養殖池水便 1375514 可自漏水孔425向下滴落’增加水中含氧量；但如風力不足 時，則可啟動抽水馬達413抽取養殖池水，如第十三、十四 圖所示，令養殖池水經汲水管4131及轉軸411之流道4111， 輸送至風車葉片412之導管4121，並自導管4121末端的喷嘴 4122向外噴灌，並推動風車葉片412轉動，而由於喷嘴4122 可將水細化，再透過LED4123之亮光照射，故可飛散形成具 有繽紛色彩之水滴再低落水面，故而可令滴落的水滴接觸空 氣，進而增加水中含氧量並可利用彩色噴泉產生美化景觀之 效果；是知，本發明之抽水馬達413係可視為另一台小型水 車，抽取養殖池中底層水至水面與空氣接觸，再將抽取水進 步用來推動風車葉片412轉動，再細化復喷灑至空氣中； 此外，當令風車葉片412朝噴水的反方向開始轉動，此時轉 軸411將同步帶動汲水機構42之第二傳動輪421同步轉動， 如此一來，第二傳動輪421再以第二傳動皮帶423帶動第二 被動輪422，進而令該第二傳動皮帶423環繞第二傳動輪42ι 及第二被動輪422循環轉動，且當第二傳動皮帶轉動時， 其外側之汲水容器424同樣可汲取養殖池水上升至空中且 由於該等汲水容器424底部亦設有漏水孔425，故當沒水容器 424離開水面後’沒水容器424内部的水便触自底_ 425向下滴落，故可令滴落的水滴接觸空氣，同樣可增加水中 含氧量。 1375514 藉由以上說明可知，關於本發明之增氧模式概可分為「電 力水車」、「風力增氧」兩種模式’且「電力水車」、「風力增 氧」兩種模式不僅可以分別運轉，亦可選擇「電力水車、「 卞J、風 力增氧」兩種模式同步運轉’以達致大幅提昇水中含氣量之 目的。 再者，本發明之轉向裝置更具有調整電力水車之浮&方 向及風車方向之功能，當養殖池水面上之風向轉變同時改變 水流方向時，透過本發明之尾翼及舵板產生作用，可調整事 籲 台方向隨流向與風向轉動，進而令打水葉片之拍打方向和水 流流向一致，以加快養殖池水的流速，將更多空氣帶入水中， 並提昇電力水車之打水溶氧效率。 此外，本發明之模式更可搭配自動控制系統加以設 定’使多級式增加水巾溶氧設備更具高效率並可降低電力用 量:假設-般養殖池適合養殖之水質含氧量為5_7鹏，則控 制系統輸人參數可為水質溶氧量及風速 車之服馬達電力及驗抽水馬達電力等，二= 統之控制程序及準則如下： - ⑴當養殖池含氧量低於5 ppm且風速低於4 _，則 電力水車之1HP馬達，與風力增氧裝置之U4Hp 抽水馬達同步啟動。 C5 1375514 ⑵田養殖池含氧量介於5-7 ppm且風速低於4 m/s， 則电力水車之1Hp馬達停止運轉，而風力增氧裝 置之1/4HP抽水馬達維持運轉。 (3)田養殖池含氧量介於5 7鹏且風速高於4磁， 則電力水車之1HP馬達與風力增氧裝置之1/4HP 抽水馬達同時停止運轉，且風力增氧裝置之風車機 構僅由風力驅動持續運轉。 ⑷4電及風速高於4 m/s ’則風力增氧裝置之風車 機構僅由風力驅動持續運轉。 經由上述_可知，本發縣要結合时傳統電力水車 之團聚水峨生之絲與大自然之風力能源，將二者之動能 直接顧於水切氧之設作，_更可隨時調整電力水車之 方向，使其打水^之拍水方向與養殖池水流向相同，以提 昇水中水流速度，並將更多空氣帶人水巾，增加溶氧效果， 不僅可以節省目前電力水車打水增氧之運轉時間，並同時增 加水中溶氧量’又可降低所耗狀電力，如此可提升再生能 源之利用躺’繼而達致節能減碳，降低溫室效應，減少環 境〉可染源、降低養録、業成本及提升養輯業齡力之目標。 綜上所述’本發明所揭露之技術手段確可達致預期之目的 與功效且具長遠進步性，誠屬可供產業上利用之發明無誤，麦 依法提出申凊’懇;f斤釣上惠予詳審並賜准發明專利，至感德 馨。 准以上所述者’僅為本發明之較佳實施例，當不能以此限 定本發明實施之難，即大凡依本發明申請專利朗及發明說

=書内容所作之等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之 範圍内。 I 【圖式簡單說明】 第立圖係本㈣之乡級切加水情氧設備之整體立體外觀 不意圖。 第二圖係本發明之gj聚水細化裝置之立體外觀示意圖。 第三圖係本發明之滾筒結構之平面示意圖。 第四圖係本發明之财機構結構之平面示意圖。 第五圖係本發明之轉向裝置之立體外觀示意圖。 第六圖係本㈣之風力增紐置之立财觀示意圖。 第七圖係本發明之轉減風車葉片之結構之平面示意圖。 第八圖係本發明之電力水車及團聚水細化裝置之平面示意 第九圖係本發明之電力水車 力水單及81聚水細化裝置之運轉狀態 圖 一· 〇 f十圖係本伽之電力水車及團聚水細化裝置之運轉狀態 忍圖二。 第十-圖縣發明之風力增魏置之平面示意圖。 第十二圖係本發明之風力增氧裝置之運轉狀態示意圖… 第十三圖係本個之風力增魏置之運雜料意圖二。 第十四_本發狀風力增魏置之運雜“意圖三。 【主要元件符號說明】 1- -電力水車 12—馬達 2- 團聚水細化裝置 211—盛水槽 22-汲水機構 222-第一被動輪 224—汲水容器 11-浮台 13-打水葉片 21-滾筒 212—漏水孔 221-第一傳動輪 223-·第一傳動皮帶 225—漏水孔 v1375514 23-框架 31—支樓架 312-連桿 33™航板 41-風車機構 4111--流道 4121-導管 4123-LED 4131-汲水管 421--第二傳動輪 423--第二傳動皮帶 425-漏水孔 3- -轉向裝置 311-内桿 32-尾翼 4- -風力增氧裝置 411- 轉轴 412- 風車葉片 4122-喷嘴 413- -抽水馬達 42- >及水機構 422-第二被動輪 424-->及水容裔

(S)

Claims (1)

1375514 七、申請專利範圍 101年6月27曰修正替換頁 中： "1.-種多級式增加水巾魏設備，該多級切加水中溶 乳設備主要具有電力水車、_水細域置及躺裝置，其 該電力水車具有浮台及受馬達驅動之打水葉片； 該團聚水細化裝置架設於電力水車之浮台上，包含滚筒 及沒水機構，職制設多數道盛水槽，等盛水槽係對 應電力水車之打水葉片’各該麻具有_打水葉片之 之牟台上，包含一支撐架， 該内桿另以連桿固設尾翼及 該轉向裝置架設於電力水車 該支撐架插設一可樞轉之内桿， 舵板。 2. 如申請專鄕_1項所述之纽切加树溶氧設 備，其中’該沒水機構包含與滾筒同軸設置之第—傳動輪， 及對應設_-傳動輪下方之第—被動輪，該第一傳動輪 與第r被術卜縣辦—傳動絲，頭第-傳動皮帶外 侧固设有多數個 >及水容。 3. 如懷利範圍第1項所述之多級式増加水中溶氡設 備’其中H多數個盛水槽底面技有漏水孔。 17. 1375514 101年6月27日修正替換頁 ^如申請專觀_ 2 述之多^ 漏水孔中’第一傳動皮帶外側之多數個沒水容器底面皆設有 5.如申請專利範圍第i項所述之多級式增加水_溶氧設 備’進-步包含—風力增氧裝置，該風力增氧裝置係架設於 電力水車之洋台上，包含風車機構與汲水機構，該風車機構 具有轉轴、風車葉狀抽水馬達，該轉軸係架設於支撐架之 内桿頂端，轉_輕有賴風車葉片之流道，風車料表< 面設有連接流道出口之導管，抽水馬達位於浮台下方且以一 汲水管連接轉軸之流道入口。 6. 如申請專利範圍第5項所述之多級式增加水中溶氧設 備，其中，該風車葉片之導管末端出口係設有噴嘴及乙£1)。 7. 如申請專利範圍第5項所述之多級式增加水中溶氧設 備，其中’該汲水機構包含與轉軸同軸設置之第二傳動輪， 及對應設置於第二傳動輪下方之第二被動輪，該第二傳動輪 與第二被動輪外部套設第二傳動皮帶，且該第二傳動皮帶外 側固設有多數個汲水容器。 8. 如申請專利範圍第7項所述之多級式增加水中溶氣設 備，其中，第二傳動皮帶外側之多數個汲水容器底面皆設有 漏水孔。 18