專利名稱：風力活水機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種旋轉機械，更具體地說，涉及一種使靜止水活動起來的風力
活水機。
背景技術：
有很多水面都是靜止不動的，比如大小不一的湖泊和養(yǎng)殖水塘，水體不能更新，由于各種污染的積累，水底有各種腐爛植物、并產生惡臭氣體，水質也越變越壞。近幾年出現(xiàn)一些水質改善設備，可以把魚塘、湖泊等的水循環(huán)起來，對改善水質、清除淤泥起到很好的作用。 現(xiàn)有的水質改善設備包括相對固定的驅動源、連接在驅動源的輸出軸上的輻條、以及在輻條的末端設置的撥水件。其中，該輻條呈放射狀分布在輸出軸的四周，并且輻條做成中空結構，提供浮力，浮在水面上；該驅動源通過輸出軸輸出旋轉動力帶動輻條轉動，從而帶動在輻條末端的撥水件進行撥水。這種結構的設備可以有效地使得魚塘、湖泊等的水循環(huán)起來，改善水質。然而，這種設備的驅動源通常是使用電機，利用電機輸出動力帶動輸出軸轉動。由于電機的工作需要外接電源，而設備是設置在湖泊、池塘等水面上，需要很長的電纜進行連接，使得外接電源困難。而且，外接電源的使用，能耗較大。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的水質改善設備的外接電源困
難、能耗大的缺陷，提供一種可利用自然界的風力作為動力的風力活水機。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種風力活水機，包括軸線、
浮在水面上的旋浮件、安裝在所述旋浮件上部并帶動所述旋浮件繞所述軸線轉動的帆板組
件、以及安裝在所述旋浮件下部外側并由所述旋浮件帶動繞所述軸線轉動撥水的撥水件。 在本實用新型的風力活水機中，所述旋浮件為圓環(huán)體旋浮件；所述帆板組件包括
多個安裝在所述圓環(huán)形旋浮件圓周上的帆板組件；所述帆板組件和旋浮件形成一體的旋浮組件。 在本實用新型的風力活水機中，所述旋浮件包括多個球形或圓柱形旋浮件；在每一所述旋浮件上安裝有一組所述帆板組件；每一所述旋浮件和每一所述帆板組件形成一組一體的旋浮組件。 在本實用新型的風力活水機中，所述軸線位置處設有與其同軸設置的中心軸；所述旋浮組件與所述中心軸之間設有由所述旋浮組件帶動所述中心軸轉動的連接件；[0009] 所述連接件的一端與所述中心軸固定連接，另一端與所述旋浮組件固定連接。[0010] 在本實用新型的風力活水機中，所述帆板組件包括與所述中心軸平行設置的帆板轉軸、以及固定安裝在所述帆板轉軸上的受風件。 在本實用新型的風力活水機中，所述帆板組件的帆板轉軸和所述中心軸之間設有帶動所述帆板組件轉動調整受風角度的轉動機構。
3[0012] 在本實用新型的風力活水機中，所述轉動機構包括固定安裝在所述帆板轉軸上的 第一傘齒輪、套設在所述中心軸上的第二傘齒輪、與所述連接件同步旋轉的傳動桿、以及在 所述傳動桿兩端設置分別與所述第一傘齒輪和第二傘齒輪嚙合的第三傘齒輪和第四傘齒 輪。 在本實用新型的風力活水機中，所述風力活水機還設有發(fā)電電動機；所述發(fā)電電
動機的輸出軸與所述中心軸固定連接。 在本實用新型的風力活水機中，所述發(fā)電電動機通過止轉件與所述中心軸相對定 位；所述止轉件為兩個分開與所述發(fā)電電動機固定連接的錨、錨纜或者為固定安裝在水底 的止轉柱； 所述第二傘齒輪與所述發(fā)電電動機的外殼固定連接；或者，所述第二傘齒輪有所 述錨或錨纜固定連接。 在本實用新型的風力活水機中，所述風力活水機還包括與所述發(fā)電電動機電連接 的蓄電池。 實施本實用新型的風力活水機，具有以下有益效果通過帆板組件作為受風部件， 在外界風力的推動下，帶動旋浮件在水面上繞軸線旋轉，進而帶動撥水件進行撥水，使得池 塘、湖泊等的水循環(huán)起來，起到改善水質的作用，本實用新型利用了自然界的風力能源，避 免了現(xiàn)有技術需要使用外接電源驅動的弊端，具有無需外接電源電纜、使用成本低的優(yōu)點。 另外，還可以增加發(fā)電電動機，在風力超過一定標準時，由旋浮件帶動中心軸來驅 動發(fā)電電動機轉動發(fā)電，并通過蓄電池進行蓄電備用；而在無風或風力很小的情況下，可以 通過發(fā)電電動機驅動中心軸轉動，從而帶動活水機轉動撥水；并且，可以風力較大時，通過 發(fā)電電動機來增加負載，降低旋浮體的轉速；而在風力較小時，通過蓄電池放電，驅動發(fā)電 電動機工作帶動中心軸轉動，增加旋浮體的轉速；從而可以保證在任何情況下，旋浮體(也 就是撥水件)的轉速保持在一定范圍內。

下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中 圖1是本實用新型風力活水機的第一實施例的結構示意圖； 圖2是圖1中A部的局部放大示意圖； 圖3是圖1中B部的局部放大示意圖； 圖4是本實用新型風力活水機的第三實施例的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1至圖3所示，在本實用新型的風力活水機的第一實施例中，該風力活水機包 括軸線100、旋浮件117、帆板組件、撥水件12等。該帆板組件安裝在旋浮件117的上部，并 且作為受風部件，在風力的推動下，帶動旋浮件117繞該軸線100轉動。撥水件12安裝在 旋浮件117的下部，并至少部分伸入到水面下，在旋浮件117轉動的同時，帶動撥水件12進 行撥水，使靜止的水(如池塘、湖泊、養(yǎng)殖水塘等)活動起來，實現(xiàn)使靜止水以類似河海方式 循環(huán)流動起來，起到在環(huán)保和養(yǎng)殖中改善水質的作用。 如圖所示，在本實施例中，該旋浮件117為圓環(huán)體旋浮件117，懸浮在水面上。該旋浮件117可以選用充氣橡膠圈。在運輸、不使用時，可以將旋浮件117放氣，折疊存放，以便
于運輸收納等。在需要使用時，對旋浮件117進行充氣，從而使得旋浮件117可以浮在水面
上，作為帆板組件、撥水件12等的支撐，降低了成本、便于使用、運輸?shù)取?該旋浮件117還可以選用其他形式的空心圓環(huán)體，例如采用塑膠注塑成型的空心
塑料圈、金屬彎折成型的空心金屬圈、空心玻璃鋼圈或者發(fā)炮類圓環(huán)體；當然，空心塑料圈
和空心金屬圈可以是整體式的、也可以是分體組裝成型的。 由于旋浮件117為圓環(huán)體，在水中沒有阻力面，受到的水阻力小，基本上只受到水 與圓環(huán)體的外表面之間的摩擦力的影響，此時水反而變成了一個良好的潤滑劑，便于整個 旋浮件117的旋轉，從而不會影響撥水件12的撥水效率。 進一步的，在軸線100位置處還可以設有與軸線100同軸設置的中心軸101，在旋 浮組件和中心軸101之間設有由旋浮組件帶動中心軸101轉動的連接件。 該帆板組件可以有多個，并固定安裝在旋浮件117的圓周上，與旋浮件117形成一 體的旋浮組件。在本實施例中，該帆板組件可以通過支架120安裝在旋浮件117上，包括與 中心軸101平行設置的帆板轉軸102、以及固定安裝在帆板轉軸102上的受風件103。 進一步的，在帆板組件和中心軸101之間還設有帶動帆板組件轉動調整受風角度 的轉動機構，從而使得帆板組件的受風件103始終保持在推動旋浮件117朝同一方向轉動 的受風角度上。如圖所示，該轉動機構在帆板組件的上下兩側均設有一組，從而可以更穩(wěn)定 的對帆板組件進行調整迎風角度；當然，也可以根據(jù)需要只設置上側或下側的轉動機構，同 樣可以實現(xiàn)帆板組件的迎風角度的調整。 本實施例中，連接件選用連接在帆板組件和中心軸IOI之間的連桿。該連桿的一 端與帆板組件連接并由帆板組件推動旋轉，而連桿的另一端與中心軸101固定連接，并由 連桿推動中心軸101轉動。在本實施例中，該連桿包括第一連桿105和第二連桿106，分別 設置在中心軸101的上下兩端。第一連桿105用于連接轉動機構的第一支架112和第二支 架113 ;而第二連桿106直接連接帆板轉軸102和中心軸101。該第二連桿106的一端與中 心軸101的下端固定連接；而第二連桿106的另一端與帆板轉軸102的下端連接。該帆板 轉軸102的下端可以通過軸承連接在第二連桿106上，從而該帆板轉軸102可以相對于第 二連桿106轉動，來調整帆板的角度?？梢岳斫獾模诙B桿106與中心軸101之間可以通 過連接件，通過螺釘、螺栓、鉚釘、焊接等方式固定連接。并且該帆板轉軸102的下端通過支 架120安裝在旋浮件117上，從而將整個帆板組件安裝在旋浮件117上。 該轉動機構包括固定安裝在帆板轉軸102上的第一傘齒輪107、可轉動套設安裝 在中心軸101上的第二傘齒輪108、與連桿同步旋轉的傳動桿109、以及固定設在傳動桿109 兩端分別與第一傘齒輪107和第二傘齒輪108嚙合傳動的第三傘齒輪110和第四傘齒輪 111 ;并且第二傘齒輪108相對于中心軸101為固定的。 在本實施例中，為了便于安裝和使得整個結構更加的緊湊，該轉動機構還包括可 轉動地安裝在帆板轉軸102上端的第一支架112、以及固定安裝在中心軸101上端的第二支 架113，而第一連桿105固定連接第一支架112和第二支架113。第一支架112可以通過軸 承等轉動地安裝在帆板轉軸102上端或者安裝在第一傘齒輪107的光軸部。第二支架113 通過焊接、螺釘、螺栓、鉚釘?shù)确绞脚c中心軸101固定連接。 并且，第一支架112、第二支架113和第一連桿105均為中空結構。第一傘齒輪107
5和第三傘齒輪110可轉動插入安裝在第一支架112上，并且第一傘齒輪107和第三傘齒輪 110的嚙合部分設置在第一支架112內。第二傘齒輪108和第四傘齒輪111可轉動插入安 裝在第二支架113上，并且第二傘齒輪108和第四傘齒輪111的嚙合部分設置在第二支架 113內。傳動桿109設置在第一連桿105內，固定連接第三傘齒輪IIO和第四傘齒輪111。 在本實施例中，第一傘齒輪107和第三傘齒輪110的傳動比為2 : 1 ;第二傘齒輪 108和第四傘齒輪111的傳動比為1 : 1 ;從而使得在第四傘齒輪111在第二傘齒輪108上 轉動90度時，第三傘齒輪110驅動第一傘齒輪107轉動45度；在第四傘齒輪111在第二傘 齒輪108上轉動180度時，第三傘齒輪110驅動第一傘齒輪107轉動90度，以此類推，以獲 得最佳的迎風角度。當然，也可以為第一傘齒輪107和第三傘齒輪110的傳動比為1 : 1; 第二傘齒輪108和第四傘齒輪111的傳動比為2 : l，同樣可以得到上述傳動效果。可以理
解的，可以通過改變各個齒輪的傳動比，來得到不同的轉動角度，來符合不同風場的特點。 在本實施例中，通過固定螺栓組件鎖緊支架120和撥水件12，將撥水件12固定在 旋浮件117的下部外側，從而在旋浮件117轉動的同時，帶動撥水件12轉動撥水。 可以理解的，支架也可以直接與中心軸101固定連接，并將支架的末端設置成與 旋浮件117外輪廓配合的形狀，而撥水件直接固定安裝在支架的末端；而帆板組件安裝在 支架上，此時將支架直接放置在旋浮件117上(可通過簡單的卡扣、或直接利用帆板組件的 重力)，在支架與旋浮件117之間形成相對固定連接。在轉動時，由于支架與旋浮件117之 間的靜摩擦力比旋浮件117與水的摩擦力大，使得帆板組件始終能夠帶動旋浮件117轉動。 進一步的，旋浮件117的圓周上可以設置多組帆板組件，在帆板組件的帆板轉軸 之間可以通過連接桿連接，加強強度，并能保證穩(wěn)定性。 該風力活水機還可以設有發(fā)電電動機116，該發(fā)電電動機116的輸出軸(輸入軸) 與中心軸101固定連接。該發(fā)電電動機116可以與蓄電池或外接電源連接。可以理解的， 該風力活水機還設有控制電路以及充電電路等。在有風情況下，控制電路控制發(fā)電電動機 116作為發(fā)電機使用，中心軸101在旋浮組件的帶動下轉動，輸入動力之發(fā)電電動機116進 行發(fā)電，并通過充電電路對蓄電池進行充電。而在沒有風或風力較強時，控制電路控制發(fā)電 電動機116作為電動機使用，蓄電池放電或接入外接電源驅動電動機工作，帶動中心軸101 轉動，由中心軸101通過連接件帶動懸浮組件轉動，從而可以在無風時也能工作，并且在風 力較強時，避免旋浮組件的超速轉動。 為了將整個風力活水機或者說將發(fā)電電動機116進行定位，可以增加止轉件來使 得發(fā)電電動機116與中心軸101相對定位。該止轉件可以為兩個分開與發(fā)電電動機116(外 殼)固定連接的錨、錨纜119結構、固定安裝在水底的止轉柱、拉住發(fā)電電動機116的拉索 或者其他結構。當然，發(fā)電電動機116還可以設有向外延伸的配重力臂118，以供錨纜119 的固定安裝等。而第二傘齒輪108與發(fā)電電動機116的外殼固定連接，從而使得第二傘齒 輪108與中心軸101相對定位。當然，第二傘齒輪108也可以不與發(fā)電電動機116外殼固 定連接，而直接由錨纜119拉緊定位。 可以理解的，當止轉件采用錨纜119結構時，對風裝置為錨纜119和發(fā)電電動機 116構成的自然受風拉緊的機構，S卩，在帆板組件受風時，帶動漂浮在水面上的動力輸出裝 置自然隨風移動，并由錨纜119拉緊，自然對風，并且?guī)拥诙泯X輪108轉動自然對風。 當然，對風裝置也可以選用其他結構，例如風向標結構；而帆板組件的受風角度的調整也可以采用主動式的驅動機構，例如步進電機等，由風向標結構檢測風向，輸出控制信 號至驅動機構，由驅動機構帶動帆板組件調整受風角度。帆板組件也可以選用現(xiàn)有的各種 垂直軸風力機，作為受風部件。 撥水件12包括向下延伸插入水中的撥水板121、以及在撥水板121上端的連接板 122。連接板122通過螺栓安裝在支架120上，從而將整個撥水板121固定安裝在旋浮件 117的下側?？梢岳斫獾?，撥水件12與旋浮件117之間的緊固安裝還可以通過其它的方式， 例如螺釘、鉚釘、焊接、卡接等，只要將兩者固定連接即可。 在本實用新型的風力活水機的第二個實施例中，其旋浮件117為多個獨立的旋浮 件117，對應的在每一旋浮件117上安裝一組帆板組件。每一旋浮件117和每一帆板組件形 成一組一體的旋浮組件，其他結構與上一實施例類似。該多個旋浮件117可以為球形旋浮 件117、圓柱形旋浮件117等，減少在水里的阻力面，以提高轉動效率。在需要時，每一組旋 浮組件通過一個連接件連接到中心軸，來驅動中心軸轉動，或者由中心軸驅動旋浮組件轉 動。 如圖4所示，是本實用新型的風力活水機的第三實施例，其中，與第一實施例相 比，省略了發(fā)電電動機，此時，將錨纜直接拉緊第二傘齒輪，對整個風力活水機進行定位、對 風；其他結構與第一實施例基本相同，故不贅述。 本實用新型的風力活水機，在外界風力的推動下，由帆板組件帶動旋浮件117在 水面上繞軸線旋轉，進而帶動撥水件進行撥水，使得池塘、湖泊等的水循環(huán)起來，起到改善 水質的作用，有效地利用了自然界的風力能源，避免了現(xiàn)有技術需要使用外接電源驅動的 弊端，具有無需使用外接電源、使用成本低的優(yōu)點。 另外，在風力超過一定標準時，由旋浮件帶動中心軸來驅動發(fā)電電動機轉動發(fā)電， 并通過蓄電池進行蓄電備用；而在無風或風力很小的情況下，可以通過發(fā)電電動機驅動中 心軸轉動，從而帶動活水機轉動撥水；并且，可以風力較大時，通過發(fā)電電動機來增加負載， 降低旋浮體的轉速；而在風力較小時，通過蓄電池放電，驅動發(fā)電電動機工作帶動中心軸轉 動，增加旋浮體的轉速；從而可以保證在任何情況下，旋浮體(也就是撥水件)的轉速保持 在一定范圍內。
權利要求一種風力活水機，其特征在于，包括軸線、浮在水面上的旋浮件、安裝在所述旋浮件上部并帶動所述旋浮件繞所述軸線轉動的帆板組件、以及安裝在所述旋浮件下部外側并由所述旋浮件帶動繞所述軸線轉動撥水的撥水件。
2. 根據(jù)權利要求l所述的風力活水機，其特征在于，所述旋浮件為圓環(huán)體旋浮件；所述 帆板組件包括多個安裝在所述圓環(huán)形旋浮件圓周上的帆板組件；所述帆板組件和旋浮件形 成一體的旋浮組件。
3. 根據(jù)權利要求1所述的風力活水機，其特征在于，所述旋浮件包括多個球形或圓柱 形旋浮件；在每一所述旋浮件上安裝有一組所述帆板組件；每一所述旋浮件和每一所述帆 板組件形成一組一體的旋浮組件。
4. 根據(jù)權利要求2或3所述的風力活水機，其特征在于，所述軸線位置處設有與其同軸 設置的中心軸；所述旋浮組件與所述中心軸之間設有由所述旋浮組件帶動所述中心軸轉動 的連接件；所述連接件的一端與所述中心軸固定連接，另一端與所述旋浮組件固定連接。
5. 根據(jù)權利要求4所述的風力活水機，其特征在于，所述帆板組件包括與所述中心軸 平行設置的帆板轉軸、以及固定安裝在所述帆板轉軸上的受風件。
6. 根據(jù)權利要求5所述的風力活水機，其特征在于，所述帆板組件的帆板轉軸和所述 中心軸之間設有帶動所述帆板組件轉動調整受風角度的轉動機構。
7. 根據(jù)權利要求6所述的風力活水機，其特征在于，所述轉動機構包括固定安裝在所 述帆板轉軸上的第一傘齒輪、套設在所述中心軸上的第二傘齒輪、與所述連接件同步旋轉 的傳動桿、以及在所述傳動桿兩端設置分別與所述第一傘齒輪和第二傘齒輪嚙合的第三傘 齒輪和第四傘齒輪。
8. 根據(jù)權利要求7所述的風力活水機，其特征在于，所述風力活水機還設有發(fā)電電動 機；所述發(fā)電電動機的輸出軸與所述中心軸固定連接。
9. 根據(jù)權利要求8所述的風力活水機，其特征在于，所述發(fā)電電動機通過止轉件與所 述中心軸相對定位；所述止轉件為兩個分開與所述發(fā)電電動機固定連接的錨、錨纜或者為 固定安裝在水底的止轉柱；所述第二傘齒輪與所述發(fā)電電動機的外殼固定連接；或者，所述第二傘齒輪有所述錨 或錨纜固定連接。
10. 根據(jù)權利要求7所述的風力活水機，其特征在于，所述風力活水機還包括與所述發(fā) 電電動機電連接的蓄電池。
專利摘要本實用新型涉及一種風力活水機，包括軸線、浮在水面上的旋浮件、安裝在所述旋浮件上部并帶動所述旋浮件繞所述軸線轉動的帆板組件、以及由所述旋浮件帶動繞所述軸線轉動撥水的撥水件。通過帆板組件作為受風部件，在外界風力的推動下，帶動旋浮件在水面上繞軸線旋轉，進而帶動撥水件進行撥水，使得池塘、湖泊等的水循環(huán)起來，起到改善水質的作用，本實用新型利用了自然界的風力能源，避免了現(xiàn)有技術需要使用外接電源驅動的弊端，具有利于環(huán)保、使用成本低的優(yōu)點。還可以增加發(fā)電電動機，在有風的情況下，通過中心軸帶動發(fā)電電動機進行發(fā)電，并通過蓄電池進行充電備用；在無風的情況下，可以通過發(fā)電電動機驅動，帶動旋浮件轉動。
文檔編號C02F7/00GK201485336SQ20092013481
公開日2010年5月26日 申請日期2009年8月14日 優(yōu)先權日2009年8月14日
發(fā)明者劉海平 申請人:劉海平