【技术实现步骤摘要】
本申请涉及新能源水体增氧领域，特别是涉及一种基于风浪能的水体增氧装置。
技术介绍
1、随着近代工业的发展，人类大量涌向城市集中居住，城市中的河湖水体水质问题日益突出。水体增氧便是一种快捷并且有效的解决方式。目前的增氧设备一般通过常规电力的提供电能给水体增氧，但耗能较大。因此，针对水体增氧设备，可以考虑通过新能源获得电力，实现保护环境，节省能源，降低成本的效果。专利cn 106465694 a提出了一种移动式太阳能增氧机，采用太阳能电板收集太阳能，将太阳能转换为电能带动增氧泵的工作。专利cn 206150185 u提出了一种海上风能发电网箱自动喂料增氧设备，采用风力发电，将风能转换为机械能从而转换为电能带动增氧泵的工作。
2、然而太阳能的能量密度较低且易受到昼夜和天气影响，难以提供稳定的能源供给。风能密度低、不稳定并且地区差异大，也不能提供稳定的能源供给。
技术实现思路
1、本申请要解决的技术问题是：现有的水体增氧技术中运用的太阳能、风能转化为电能的供电方式，难以提供稳定的能源供给。
2、为此，本申请提供一种基于微风浪能的水体增氧装置。
3、本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：
4、一种基于微风浪能的水体增氧装置，包括，
5、增氧泵、发电机以及
6、蓄电池，所述蓄电池位于增氧泵与发电机之间，并与增氧泵、发电机均电连接；
7、曝气管，所述曝气管上连接有配重盒，所述曝气管通过连接管与增氧泵连接；>
8、安装筒，所述安装筒用于容纳增氧泵、蓄电池、发电机，所述安装筒的轴向沿水平方向设置；
9、传动轴，所述传动轴同轴设置在安装筒内并与发电机的输入轴同轴连接；
10、传动组件，所述传动组件沿竖直方向滑动连接在安装筒上，所述传动组件上连接有浮子，所述传动组件在浮子受到的浮力的作用下带动传动轴转动。
11、通过采取上述技术方案，我国水资源丰富，波浪受到地域的影响较小，随天气、昼夜的变化波浪幅度产生变化，但在活水中水体表面总是会有波浪的产生，浪产生的动能取之不尽用之不竭，基于微风浪能的水体增氧装置对缓解河湖水体水质日益严峻的环境问题具有十分重要的作用。通过配重盒将曝气筒沉入水体中，浮子浮在水面上，浮子带动传动组件随波浪上下浮动带动传动轴转动，由于活水水体中波浪是一直存在的，因此通过传动组件将浮力的动能转化为电能，将电能储存在蓄电池中向增氧泵供电的能源供给方式，可以持续稳定的为增氧泵进行供电。
12、进一步地，所述传动组件包括传动轮、竖直部，所述浮子带动竖直部移动，所述竖直部贯穿安装筒并与安装筒滑动配合，所述竖直部朝向传动轴的侧壁上设置有齿条，所述齿条的长度方向沿竖直部的长度方向设置，所述传动轮同轴连接在传动轴上，所述传动轮的外侧上设置有啮齿，所述传动轮与齿条相对设置并啮合。
13、进一步地，所述传动轮包括齿轮、棘爪、外壳、连接环，所述连接环同轴固定连接在传动轴上，所述棘爪设置有多个，多个所述棘爪周向设置在连接环的外侧壁上，所述棘爪与连接环铰接，所述传动轮中的棘爪均朝向同一个方向倾斜，且所述棘爪均朝向连接环轴心弯折设置，所述外壳设置为环形，所述外壳同轴固定连接在齿轮的内侧上，所述外壳套设在棘爪外，所述外壳的内侧壁上连接有用于与棘爪配合的契形凸块，所述棘爪与凸块配合使得外壳、齿轮与连接环、传动轴之间的相对转动关系为单向相对转动，所述齿轮与与其相对的齿条啮合。
14、通过采取上述技术方案，传动架随着浮子浮动，传动架相对于安装筒垂直于安装筒轴向移动，在齿轮与齿条的配合之下，齿轮转动，由于棘爪的设置，齿轮仅能带动传动轴朝向单向转动。
15、进一步地，所述传动组件中的传动轮、竖直部均设置有两个，两个所述竖直部相互平行且对称设置在传动轴两侧，两个所述竖直部之间通过连接部连接在一起，所述浮子连接在连接部上，两个所述竖直部上的齿条在水平方向上交错设置，一个传动轮与一个齿条啮合。
16、通过采取上述技术方案，每个传动组件中设置两组齿轮和传动轮，从而当浮子向上或向下移动时，均只带动一个传动轮朝向单向转动，从而实现传动轴始终做单向转动，带动发电机作业。
17、进一步地，所述传动组件沿传动轴的轴向设置有多个。
18、通过采取上述技术方案，多个传动架移动不断输入，能量叠加，从而传动轴的旋转速度以及扭矩也很大。
19、进一步地，每个所述传动组件中的两个竖直部远离连接部的一端通过连接杆连接在一起，所述连接杆设置为弧形，所述连接杆的弧度与安装筒外侧壁的弧度适配。
20、进一步地，所述连接部设置为y形，所述连接部包括一个主支杆以及连接在主支杆同一端的两个副支杆，所述主支杆的长度方向沿竖直方向设置，所述主支杆位于安装筒与配重盒之间且朝向配重盒设置，所述连接部上对称设置的两个副支杆连接在主支杆朝向安装筒的一端，一个所述副支杆与一个竖直部连接，所述浮子固定连接在主支杆远离副支杆的一端。
21、进一步地，所述安装筒内设置有隔板，所述隔板将安装筒分隔为能源室和传动室，所述增氧泵、蓄电池、发电机均位于能源室内，所述传动轴位于传动室内。
22、通过采取上述技术方案，由于传动架与安装筒之间存在相对移动，从而可能会有水进入传动架与安装筒之间，隔板将增氧泵、蓄电池、发电机隔离在能源室内，从而提高了发电机、蓄电池的安全性。
23、进一步地，所述配重块对称设置在曝气管的两端，所述曝气管与安装筒之间连接有两个相互平行且竖直设置的塑料支架，所述塑料支架的一端与曝气管的端部连接，另一端与安装筒的端部连接。
24、进一步地，所述塑料支架中空设置，所述连接管位于塑料支架内。
25、本申请的有益效果是，对称设置在传动轴两侧的竖直部内侧单边错位设置齿条，使得浮子在整个运动过程中都能带动传动轴进行单向转动，有效减少了能量的损耗。传动轮和齿条相互作用，充分利用棘爪运动原理与齿条相啮合使得将竖直部、浮子受浮力运动的时候，始终有传动轮能够滚动，将动能转化为电能，因此可以做到能量转化最大化。我国水资源丰富，在活水中，水体表面总是会有波浪的产生，波浪受到地域的影响较小，随天气、昼夜的变化波浪幅度产生变化，浪产生的动能取之不尽用之不竭，基于微风浪能的水体增氧装置对缓解河湖水体水质日益严峻的环境问题具有十分重要的作用。本申请装置作为水域改善机械，位于水面，收集能源在水面，不需要很大的成本，利用波浪带来的动能转化为电能，为设备持续稳定的供电；设备对于水域环境、水域生物并无影响，绿色环保，节能减排。
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1.一种基于风浪能的水体增氧装置，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的基于风浪能的水体增氧装置，其特征在于，所述传动组件(20)包括传动轮(201)、竖直部(20010)，所述浮子(11)带动竖直部(20010)移动，所述竖直部(20010)贯穿安装筒(10)并与安装筒(10)滑动配合，所述竖直部(20010)朝向传动轴(21)的侧壁上设置有齿条(202)，所述齿条(202)的长度方向沿竖直部(20010)的长度方向设置，所述传动轮(201)同轴连接在传动轴(21)上，所述传动轮(201)的外侧上设置有啮齿，所述传动轮(201)与齿条(202)相对设置并啮合。
3.根据权利要求2所述的基于风浪能的水体增氧装置，其特征在于，所述传动轮(201)包括齿轮(2010)、棘爪(2012)、外壳(2011)、连接环(2014)，所述连接环(2014)同轴固定连接在传动轴(21)上，所述棘爪(2012)设置有多个，多个所述棘爪(2012)周向设置在连接环(2014)的外侧壁上，所述棘爪(2012)与连接环(2014)铰接，所述传动轮(201)中的棘爪(2012
4.根据权利要求2或3所述的基于风浪能的水体增氧装置，其特征在于，所述传动组件(20)中的传动轮(201)、竖直部(20010)均设置有两个，两个所述竖直部(20010)相互平行且对称设置在传动轴(21)两侧，两个所述竖直部(20010)之间通过连接部(2000)连接在一起，所述浮子(11)连接在连接部(2000)上，两个所述竖直部(20010)上的齿条(202)在水平方向上交错设置，一个传动轮(201)与一个齿条(202)啮合。
5.根据权利要求4所述的基于风浪能的水体增氧装置，其特征在于，所述传动组件(20)沿传动轴(21)的轴向设置有多个。
6.根据权利要求4所述的基于风浪能的水体增氧装置，其特征在于，每个所述传动组件(20)中的两个竖直部(20010)远离连接部(2000)的一端通过连接杆(20011)连接在一起，所述连接杆(20011)设置为弧形，所述连接杆(20011)的弧度与安装筒(10)外侧壁的弧度适配。
7.根据权利要求4所述的基于风浪能的水体增氧装置，其特征在于，所述连接部(2000)设置为Y形，所述连接部(2000)包括一个主支杆(20000)以及连接在主支杆(20000)同一端的两个副支杆(20001)，所述主支杆(20000)的长度方向沿竖直方向设置，所述主支杆(20000)位于安装筒(10)与配重盒(12)之间且朝向配重盒(12)设置，所述连接部(2000)上对称设置的两个副支杆(20001)连接在主支杆(20000)朝向安装筒(10)的一端，一个所述副支杆(20001)与一个竖直部(20010)连接，所述浮子(11)固定连接在主支杆(20000)远离副支杆(20001)的一端。
8.根据权利要求1所述的基于风浪能的水体增氧装置，其特征在于，所述安装筒(10)内设置有隔板，所述隔板将安装筒(10)分隔为能源室和传动室，所述增氧泵(30)、蓄电池(23)、发电机(22)均位于能源室内，所述传动轴(21)位于传动室内。
9.根据权利要求1所述的基于风浪能的水体增氧装置，其特征在于，所述配重盒(12)对称设置在曝气管(31)的两端，所述曝气管(31)与安装筒(10)之间连接有两个相互平行且竖直设置的塑料支架(13)，所述塑料支架(13)的一端与曝气管(31)的端部连接，另一端与安装筒(10)的端部连接。
10.根据权利要求9所述的基于风浪能的水体增氧装置，其特征在于，所述塑料支架(13)中空设置，所述连接管(32)位于塑料支架(13)内。
...【技术特征摘要】
1.一种基于风浪能的水体增氧装置，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的基于风浪能的水体增氧装置，其特征在于，所述传动组件(20)包括传动轮(201)、竖直部(20010)，所述浮子(11)带动竖直部(20010)移动，所述竖直部(20010)贯穿安装筒(10)并与安装筒(10)滑动配合，所述竖直部(20010)朝向传动轴(21)的侧壁上设置有齿条(202)，所述齿条(202)的长度方向沿竖直部(20010)的长度方向设置，所述传动轮(201)同轴连接在传动轴(21)上，所述传动轮(201)的外侧上设置有啮齿，所述传动轮(201)与齿条(202)相对设置并啮合。
3.根据权利要求2所述的基于风浪能的水体增氧装置，其特征在于，所述传动轮(201)包括齿轮(2010)、棘爪(2012)、外壳(2011)、连接环(2014)，所述连接环(2014)同轴固定连接在传动轴(21)上，所述棘爪(2012)设置有多个，多个所述棘爪(2012)周向设置在连接环(2014)的外侧壁上，所述棘爪(2012)与连接环(2014)铰接，所述传动轮(201)中的棘爪(2012)均朝向同一个方向倾斜，且所述棘爪(2012)均朝向连接环(2014)轴心弯折设置，所述外壳(2011)设置为环形，所述外壳(2011)同轴固定连接在齿轮(2010)的内侧上，所述外壳(2011)套设在棘爪(2012)外，所述外壳(2011)的内侧壁上连接有用于与棘爪(2012)配合的契形凸块，所述棘爪(2012)与凸块配合使得外壳(2011)、齿轮(2010)与连接环(2014)、传动轴(21)之间的相对转动关系为单向相对转动，所述齿轮(2010)与相对的齿条(202)啮合。
4.根据权利要求2或3所述的基于风浪能的水体增氧装置，其特征在于，所述传动组件(20)中的传动轮(201)、竖直部(20010)均设置有两个，两个所述竖直部(20010)相互平行且对称设置在传动轴(21)两侧，两个所述竖直部(20010)之间通过连接部(2000)连接在一起，所述浮子(11)连接在连接部(2000)上，两个所述竖直部(20...
【专利技术属性】
技术研发人员：仲周繁，韩润濛，郑睿智，雍小蝶，李东晴，坎标，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：新型
国别省市：
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