风力驱动增加水中溶氧量的机构

摘要

一种风力驱动增加水中溶氧量的机构，至少包含风车机构、汲水机构及驱动机构，此风车机构通过驱动机构以带动汲水机构，且此风车机构更包含一泵，使风车机构不仅可经由风力驱动，还可经由泵抽水所产生的加压水流而驱动，当风车机构运转时，将以驱动机构带动汲水机构同步转动，利用汲水机构直接将水池中的水汲取至空中再落入水池，以增加水滴与空气接触面积，继而达致有效增加水中含氧量及节省电能的目的与诉求。

说明书

技术领域

本发明提供一种风力驱动增加水中溶氧量的机构，尤指一种可分别利用风 力能源与泵动力驱动汲水机构，以汲水机构汲水至空中再落入水池，以增加水 滴与空气接触面积的增氧机，继而兼具有效增加水中含氧量及节省电能的优点 及功效。

背景技术

地球温室效应造成环境日益恶化，提醒人类必须设法寻找干净的替代能源， 另由于人类对海洋资源的无限制强取，及对海洋渔类过度补捞，不仅使渔类资 源日益枯竭，更造成部份渔种已面临灭种的危险，是以如何保护海洋渔类资源 并达永续环境的目标，是值得大家共同深思熟虑的议题。

各国为使渔业资源得调养生息多采取限制渔捕获量的方式，然而，为满足 人类对海产食物的需求，发展出人工养殖鱼、虾、贝类的产业，此养殖渔业却 在近代发展出现困境，原因之一为人口老化及生育率降低，年青人不愿意投入 渔业养殖工作，使养殖渔业人力严重不足，另一原因则为石化能源日渐枯竭， 价格不断升高，使电价也同步飞涨，造成养殖成本亦不断增加，故在研发与建 立人工养殖技术过程中，如何降养殖成本、达成减节能减碳，以及发展再生(干 净)能源的技术应用于人工养殖渔业，为大家共同努力的目标。

一般渔业养殖主要是利用电力水车持续打水来改善养殖池的水中溶氧量， 而在电价飞涨及发展再生能源的趋势中，近年来遂有间接或直接运用大自然的 风力动能作为水车驱动能源的技术问世，其中，所述间接使用风力能源的技术， 是将风力转为电力再以电力驱动电力水车，但容易因为风速瞬间变化较大，使 风车转数不稳定，造成发电机输出电压变动较大，因此若使用风力发电，系统 中必须包含一个电压调整器与能源储存设备，以确保电压稳定；如此一来，间 接使用风力能源的方式相对增加风力发电机的制备成本，且必须有较大空间方 能安装风力发电机，造成使用至今仍存有许多难以克服的问题。

此外，经实验及研究发现当水自空中落下时，若落下的水滴体积较大，可 接触到空气的部分较少，造成其增氧效果较差，换言之，水滴体积越小，总表 面积反而增大，与空气接触面积相对较大，则具较佳增氧效果，再者，水滴在 空中停留时间越长，即与空气接触的时间较长，也会让增氧效果变好。

有鉴于上述种种技术背景，本发明人遂进一步研究并构思设置结合沉水泵 的风车机构，直接利用风力能源或泵动力来达成养殖池水质增氧的技术，同时 设置受风车机构驱动的汲水机构，利用风车机构产生的动能，将水汲取至空中 与空气接触以产生增氧作用，并在经过不断测试及改良后有本发明问世。

发明内容

本发明的目的在于解决现有电力水车所无法克服的能源与成本问题。

缘是，本发明提供一种风力驱动增加水中溶氧量的机构，包含一浮台，该 浮台由多根浮管及框架构成；一风车机构，该风车机构架设于浮台上；一汲水 机构，该汲水机构以轴杆架设于浮台上；及一驱动机构，该驱动机构连结风车 机构与汲水机构，令风车机构通过驱动机构以带动汲水机构。

所述的风力驱动增加水中溶氧量的机构，其中，该风车机构包含一支架， 该支架固设于浮台的框架上；一转动单元，该转动单元设置于支架顶端，转动 单元一侧设有数片风车叶片，转动单元内部设有数道对应风车叶片的流道，而 该多片风车叶片表面平行处设有连接流道出口的导流管；一水管及一沉水泵， 该水管一端连接转动单元的流道入口，该水管另一端则连接沉水泵。

所述的风力驱动增加水中溶氧量的机构，其中，该导流管末端弯转呈90度， 且其分别设有喷嘴及有色LED。

所述的风力驱动增加水中溶氧量的机构，其中，该汲水机构包含一对滚筒， 该对滚筒以所述的轴杆架设于浮台上，该对滚桶设有多道盛水槽。

所述的风力驱动增加水中溶氧量的机构，其中，滚筒的多道盛水槽底面皆 设有漏水孔。

所述的风力驱动增加水中溶氧量的机构，其中，该驱动机构包含第一传动 单元，该第一传动单元具有一第一驱动元件，该第一驱动元件与风车机构的转 动单元为同轴设置且受转动单元带动，该第一驱动元件以一第一传动元件带动 一第一被动元件，该第一被动元件并同轴设置一第一转向元件；及第二传动单 元，该第二传动单元具有一第二转向元件，该第二转向元件同轴设置一第二驱 动元件，该第二驱动元件以一第二传动元件带动一第二被动元件，而该第二被 动元件设置于汲水机构的轴杆上。

所述的风力驱动增加水中溶氧量的机构，其中，该第一驱动元件、第一被 动元件、第二驱动元件与第二被动元件为皮带轮或链轮，第一传动元件与第二 传动元件为皮带或链条，而第一转向元件与第二转向元件为伞齿轮。

本发明的有益效果是：凭借以上设置，相较于现有技术，本发明具有直接 利用绿色能源达成养殖池水质增氧的优点，主要利用驱动风车叶片旋转产生的 动能，直接带动汲水机构，将养殖池的水汲取至空中，让水在空中与空气接触 后落入养殖池，由此将溶于水中的氧气带入养殖池中。

附图说明

图1为本发明的整体立体外观示意图；

图2为本发明的风车机构的局部放大示意图；

图3为本发明的风车叶片的构造示意图；

图4为本发明的汲水机构的滚筒构造示意图；

图5为本发明的驱动机构的构造示意图；

图6为本发明受风力驱动的风车机构运转状态示意图；

图7为本发明受风力驱动的汲水机构运转状态示意图；

图8为本发明受泵驱动的风车机构运转状态示意图；

图9为本发明受泵驱动的风车机构运转状态示意图。

附图标记说明：1-浮台；11-浮管；12-框架；2-风车机构；21-支架；22-转 动单元；221-流道；23-风车叶片；231-导流管；232-喷嘴；233-LED；24-水管； 25-沉水泵；3-汲水机构；31-滚筒；311-盛水槽；312-漏水孔；32-轴杆；4-驱动 机构；41-第一传动单元；411-第一驱动元件；412-第一传动元件；413-第一被动 元件；414-第一转向元件；42-第二传动单元；421-第二转向元件；422-第二驱动 元件；423-第二传动元件；424-第二被动元件。

具体实施方式

关于本发明人的技术手段，兹举一种较佳可行实施例配合附图于下文进行 详细说明，供钧上深入了解并认同本发明。

请参阅图1至图5所示，本发明的风力驱动增加水中溶氧量的机构主要包 含一浮台1、一风车机构2、一汲水机构3及一驱动机构4，其中：

该浮台1由多根浮管11及框架12构成；

该风车机构2架设于浮台1上，包含一支架21，该支架21固设于浮台1的 框架12上，该支架21顶端设有一转动单元22，该转动单元22一侧设有数片风 车叶片23，转动单元22内部设有数道对应风车叶片23的流道221，而该多个 风车叶片23表面平行处设有连接流道221出口的导流管231，该多根导流管231 末端弯转呈90度，且其分别设有喷嘴232及有色LED(Light Emitting Diode， 发光二极管)233，该转动单元22的流道221入口连接一水管24的一端，而 该水管24的另一端则连接沉水泵25；

该汲水机构3包含一对滚筒31，该对滚筒31以同一轴杆32架设于浮台1 的框架12上，该对滚筒31设有多道盛水槽311，且该多道盛水槽311底面皆设 有漏水孔312；

该驱动机构4用以连结风车机构2与汲水机构3，主要包含第一传动单元 41及第二传动单元42，该第一传动单元41具有一第一驱动元件411，该第一驱 动元件411与风车机构2的转动单元22为同轴设置且受转动单元22带动，该 第一驱动元件411以一第一传动元件412带动一第一被动元件413，该第一被动 元件413并同轴设置一第一转向元件414，其中，该第一驱动元件411及第一被 动元件413可为如图所示的皮带轮或图未绘示的链轮，第一传动元件412可为 如图所示的皮带或图未绘示的链条，而第一转向元件414可为伞齿轮；该第二 传动单元42具有一第二转向元件421，该第二转向元件421同轴设置一第二驱 动元件422，该第二驱动元件422以一第二传动元件423带动一第二被动元件 424，而该第二被动元件424设置于汲水机构3的轴杆32上，其中，该第二转 向元件421可为伞齿轮，第二驱动元件422及第二被动元件424可为如图所示 的皮带轮，而第二传动元件423可为如图所示的皮带。

关于本发明的运转方式，可依照自然界的风力大小而切换为「风动模式」 与「电动模式」，兹分别说明如下：

(一)风动模式

当有足够风力时，可利用风力直接驱动风车机构2的风车叶片23转动，如 图6所示，当风车叶片23转动时，便可通过驱动机构4直接带动汲水机构3， 其传动方式是先以风车机构2的转动单元22带动第一传动单元41的第一驱动 元件411，令第一驱动元件411以第一传动元件412带动第一被动元件413与第 一转向元件414，继而以第一转向元件414带动第二传动单元42的第二转向元 件421，再利用第二驱动元件422带动第二传动元件423及第二被动元件424， 此时，第二被动元件424将会带动汲水机构3的轴杆32及两侧滚筒31作同步 转动，由此，当滚筒31转动时，如图7所示，该多道盛水槽311将会因为滚筒 31转动的缘故而不断重复舀水及倒水的动作，而在滚筒31转动的同时，盛水槽 311内部的水亦同时自底部漏水孔312向下滴落落回水面，故而可令倒出及滴落 的水滴接触空气，进而增加与空气的接触面积并提升水中含氧量。

(二)电动模式

当风力不足时，可选择启动沉水泵25，利用沉水泵25抽取养殖池内的深层 水，使深层水经水管24注入转动单元22的流道221中，如图8所示，再输送 至风车叶片23的导流管231，并自导流管231末端弯转呈90度的喷嘴232向外 喷洒，利用喷洒时产生的反作用力推动风车叶片23转动，而由于喷嘴232可将 水细化，再通过多色LED233的亮光照射，可令水滴飞散形成具有缤纷色彩的 水滴再滴落水面，故而可令滴落的水滴接触空气，进而增加水中含氧量并可利 用彩色喷泉产生美化景观的效果；是知，本发明的沉水泵25可视为本实施例的 小型水车，抽取养殖池中底层水至水面与空气接触，再将抽取水进一步用来推 动风车叶片23转动，再细化复喷洒至空气中；接着请参阅图9所示，在风车叶 片23转动及喷水过程中，由于该风车叶片23亦同时会带动转动单元22，因此 便可利用转动单元22带动驱动机构4及汲水机构3进行汲水动作，而由于该阶 段的传动方式与前文所述相同，该汲水机构3的汲水过程与图7所示相同，故 在此不予赘述。

凭借以上说明可知，本发明的增氧模式可依照风力大小而概分为「风动模 式」及「电动模式」两种，在使用时，不仅可以单独选择「风动模式」或选择 「电动模式」，亦可选择「风动模式」及「电动模式」两种模式同步运转，以 达致大幅提升水中含氧量的目的。

本发明人在此需特别提出说明的是，现有泵或水车汲取养殖池水时，直接 使水滴落入养殖池中，本发明的泵于汲取养殖池水时，产生的加压水流令风车 机构2转动，进而带动盛水槽311再次舀水及倒水，同时通过漏水孔312的设 置，将水滴细化后再落入养殖池中，增加水滴与空气接触的机会，以及提高增 氧效果；本发明主要结合大自然的风力能源与沉水泵25的动力能源，将二者的 动能直接应用于增加水中含氧量的设作，不仅可以增加水中溶氧量，又可降低 所耗用的电力，如此可提升绿色能源的利用领域，继而达致节能减碳、降低温 室效应、减少环境污染源、降低养殖渔业成本及提升养殖渔业竞争力的目标。

综上所述，本发明所揭露的技术手段确可达致预期的目的与功效且具长远 进步性，诚属可供产业上利用的发明无误，爰依法提出申请，恳祈钧上惠予详 审并赐准发明专利，至感德馨。

惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本发明实施的 范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明书内容所作的等效变化与修饰， 皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。