[发明专利]内建轮毂电动机的水车式增氧机

说明书

本发明提供一种内建轮毂电动机的水车式增氧机，包括：一具有浮力的漂浮单元，可以浮置于一水面上；一具有扬水轮的打水单元，包含多个可朝向水面打水的叶片、及一轮毂；及一直接驱动的动力系统，包含一具有永磁电动机或直流电动机设置于上述轮毂之内用以驱动打水单元。本发明不需要减速箱，电动机转速可调，效率可以达到90%；内建轮毂电动机驱动的水车式增氧机，其特点是省去连接部件，即可以略去连接水轮的轴杆，避免磨损、平衡晃动、且不必经由连接水轮的轴杆做远程驱动；可以结合智能控制系统控制电动机转速而达到智能节能的效果。

技术领域

本发明涉及水车式增氧机技术，特别是一种内建轮毂电动机的水车式增氧机。

背景技术

由于野生的水产品越来越少，而人们对水产品的需求却与日俱增，因此养殖水产品的规模也越来越大。养殖水产品是在封闭的养殖池内进行，无法像河水或海水一样自然流动，为了保证养殖池内水体的含氧量，一般采用增氧机来增氧。

增氧机目前于养殖业中有广泛的需求，其主要功能是增氧与循环水中气体，增氧即向水下增加水中溶氧量，循环水中气体或称曝气则是向空气中循环并曝除养殖池中因水中生物代谢或死亡所释放的毒气，如氨气、一氧化碳、二氧化碳等以免养殖池中毒死亡。

目前增氧机种类很多，例如用于表面增养的水车式增氧机及叶轮式增氧机。

传统的水车式增氧机，请参考图1，其包含一具有浮力的漂浮单元101、以及一个安装于漂浮单元的打水单元102。其增养的方式由驱动装置驱动扬水轮的转动而拨动水面，使水溅起泼向空中，并与空气中的氧气混合再落入，而使空气自然进入养殖池内。其驱动方式是采用三相交流电动机103，配上减速箱104，然后驱动扬水轮。这类增氧机的驱动方式是由减速箱间接驱动，其电动机效率不高约为45-50%，且每年需要数次保养。由于减速箱驱动机制亦使电动机转速固定不可调速，因此浪费大量电能，而且因为电动机转速固定，若要使其具有巡航功能则要再装配一组置于水中的转向装置，否则仅靠水车叶片推进仅能作直线推进。

现有的增氧机使用时，必须从电源处架设电缆的至养殖池中的增氧机，以供给电能驱动打水单元。然而在养殖池中架设电缆，一造成增氧机于养殖池中不易移动。又养殖池的水体状况会随着环境变因，例如太阳光、风向、水中生物代谢或是饲料多寡而使得水中的氨气、一氧化碳、二氧化碳含量会有不同，因此水中含氧量需求的多寡与增氧机的工作量会是一种动态的关系。

因此，实有必要发展一种能够以更节能、更灵活运用环境变因而优化其性能新型态智能水车式增氧机。

发明内容

为达上述目的，本发明提出一种电动机内建于轮毂的水车式增氧机，包括：一具有浮力的漂浮单元，可以浮置于一水面上；及一直接驱动的动力系统，包含一具有永磁电动机或直流电动机是设置于该轮毂之内，用以驱动打水单元；一具有扬水轮的打水单元，包含多个可朝向水面打水的叶片、及一轮毂；一直接驱动的动力系统，是设置于上述轮毂之内，用以驱动打水单元。

于一较佳实施例，其中上述的直接驱动的动力系统，包括: 一电动机模块，其包含一具有中心转轴的转子单元及一定子单元，转子单元可转动的同轴装设于定子单元内；一基座，是与定子单元固定；一顶盖，是与基座结合，以将直流无刷电动机模块置于顶盖与基座之间；一第一轴承，是耦合于基座；及一第二轴承，是耦合于上盖，其中上述转子单元的中心转轴的一端是穿过第一轴承枢接于基座，中心转轴的另一端是穿过第二轴承且穿过顶盖与轮毂固定。

于一较佳实施例，其中上述的其中上述的电动机模块，电动机模块的转速可调，可调范围为0 -150 rpm。

于一较佳实施例，其中上述的电动机模块，电动机模块的转速转速最优化范围为50 -110 rpm。

于一较佳实施例，其中上述的电动机模块的定子单元，其形状为圆柱状且沿其径向设置有多个线圈绕匝；转子单元，其形状为圆柱状且沿其径向设置有多个永久磁石。