一种利用风能提升海洋深层水的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及海洋科学及能源利用技术领域，公开了一种利用风能提升海洋深层水的装置，其包括塔筒以及设于塔筒顶部的叶轮，塔筒内设有泵水件，叶轮通过传动组件与泵水件传动连接，塔筒高于泵水件的侧面设有连通塔筒的导流管。与现有技术相比，该装置利用风能将海洋深层水提升至表层，布置海域不受海况等因素限制，无需外部人工供能即可大量提升海洋深层水，深层水提升效果出色、易于推广和使用。易于推广和使用。易于推广和使用。

【技术实现步骤摘要】
一种利用风能提升海洋深层水的装置


[0001]本专利技术涉及海洋科学及能源利用
，特别是涉及一种利用风能提升海洋深层水的装置。

技术介绍

[0002]上升流是指海水从下层或次表层涌向表层或近表层的涌升现象，常伴有低温、高盐等特征，其垂直方向上的速度一般在10
－3
－10
－5
m/s之间。上升流把深层富含营养的物质带至表层或近表层，促进饵料生物繁殖，有利于成为渔场。相对海洋面积而言全球上升流海域范围分布较小，且大多存在季节性，因此人工上升流的想法得到了各国科学界的重视。
[0003]当前对人工上升流的方案根据能量来源可以分为两种，一种为需要外部能源提供动力，一种为就地采用海洋能提供动力。使用外部能源提供动力的装置虽然提升效率较高，但需消耗大量的外部能量，往往还需要人员值守，无法大规范开发使用，难以向深远海发展；利用波浪、海流等海洋能的设施虽然不需要额外提供能源，但提升效率往往有限，仅靠海洋能难以长期大量的提取深层海水。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种利用风能提升海洋深层水的装置，其具有结构设计巧妙、抽水效果出色等优点。
[0005]基于此，本专利技术提供了一种利用风能提升海洋深层水的装置，其包括塔筒以及设于所述塔筒顶部的叶轮，所述塔筒内设有泵水件，所述叶轮通过传动组件与所述泵水件传动连接，所述塔筒高于所述泵水件的侧面设有连通所述塔筒的导流管。
[0006]本申请的一些实施例中，所述泵水件为涡轮，所述传动组件包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮套设于所述叶轮的旋转轴上，所述第二齿轮套设于所述涡轮的涡轮旋转轴上，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合且所述第一齿轮与所述第二齿轮蜗杆传动。
[0007]本申请的一些实施例中，所述导流管设有若干条，各所述导流管沿所述塔筒的周向依次设置。
[0008]本申请的一些实施例中，所述导流管上设有若干条连通所述导流管的支管。
[0009]本申请的一些实施例中，所述塔筒低于所述泵水件的侧面开设有若干个进水孔。
[0010]本申请的一些实施例中，所述塔筒内设有用于控制水流流向的单向阀，所述单向阀位于所述泵水件和所述导流管之间。
[0011]本申请的一些实施例中，所述塔筒高于所述导流管的侧面开设有若干个溢流孔。
[0012]本申请的一些实施例中，还包括储水罐和水力发电机组，所述储水罐设于所述塔筒的顶部并通过进水管与所述塔筒相连通，所述水力发电机组设于所述塔筒的底部并通过出水管与所述储水罐相连通。
[0013]本申请的一些实施例中，还包括储水池，所述塔筒设置所述泵水件的部分位于所述储水池内。
[0014]本专利技术实施例提供了一种利用风能提升海洋深层水的装置，与现有技术相比，其有益效果在于：
[0015]本专利技术实施例提供了一种利用风能提升海洋深层水的装置，其包括塔筒以及设于塔筒顶部的叶轮，塔筒内设有泵水件，叶轮通过传动组件与泵水件传动连接，塔筒高于泵水件的侧面设有连通塔筒的导流管。基于上述结构，使用前将塔筒投放至指定海域，随着海平面上的风不断吹动叶轮将风能转换为动能，叶轮转动产生的动能经过传动组件传递至泵水件处驱动泵水件运转，泵水件的持续运转将位于塔筒底部的深层海水提升至塔筒的顶部，到达导流管所在位置时深层海水从导流管中流出与浅层海水混合，从而实现深层海水的提升。如此，该装置利用风能将海洋深层水提升至表层，布置海域不受海况等因素限制，无需外部人工供能即可大量提升海洋深层水，深层水提升效果出色、易于推广和使用。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例的利用风能提升海洋深层水的装置的正视图；
[0017]图2为本专利技术实施例的利用风能提升海洋深层水的装置的侧视图；
[0018]图3为本专利技术另一实施例中的利用风能提升海洋深层水的装置的结构示意图。
[0019]图中，1、塔筒；11、溢流孔；12、进水孔；2、叶轮；3、泵水件；4、导流管；41、支管；5、传动组件；51、第一齿轮；52、第二齿轮；53、涡轮旋转轴；6、单向阀；7、储水罐；71、进水管；72、出水管；73、水力发电机组；8、储水池。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0021]应当理解的是，本专利技术中采用术语“前”、“后”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区别开。例如，在不脱离本专利技术范围的情况下“前”信息也可以被称为“后”信息，“后”信息也可以被称为“前”信息。
[0022]如图1至图3所示，本专利技术实施例提供了一种利用风能提升海洋深层水的装置，其包括塔筒1以及设于塔筒1顶部的叶轮2，塔筒1内设有泵水件3，叶轮2通过传动组件5与泵水件3传动连接，塔筒1高于泵水件3的侧面设有连通塔筒1的导流管4，实际上，由于塔筒1的设置导致塔筒1部分没入海水中位于海平面以下，其他部分则位于海平面以上暴露于空气中，因此将塔筒1位于海平面以下的部分定义为入水段，将塔筒1位于海平面以上暴露在空气中的部分定义为出水段，显然泵水件3和导流管4位于入水段，叶轮2则位于出水段。
[0023]基于上述结构，使用前将塔筒1投放至指定海域，随着海平面上的风不断吹动，叶轮2将风能转换为动能，叶轮2转动产生的动能经过传动组件5传递至泵水件3处驱动泵水件3运转，泵水件3的持续运转将位于塔筒1底部的深层海水提升至塔筒1的顶部，到达导流管4所在位置时深层海水从导流管4中流出与表层海水混合，从而实现深层海水的提升。如此，该装置利用风能将海洋深层水提升至表层，布置海域不受海况等因素限制，无需外部人工供能即可大量提升海洋深层水，深层水提升效果出色、易于推广和使用。
[0024]需要注意的是，塔筒1既是叶轮2的支撑结构，同时也为海水提供上升通道，塔筒1的长度可根据海水深度及当前技术条件进行调整，当该装置应用于浅水区时可采用植入海
底的方式将塔筒1的底部固定在海底，此时需要塔筒1的侧面保留海水进水孔12，而当该装置应用于深水区时可采用漂浮式结构对塔筒1进行固定，此时塔筒1的底部一般到达海平面以下200m左右即可。
[0025]具体的，如图1和图2所示，对于本申请的泵水件3及传动组件5而言，泵水件3优选为涡轮，传动组件5则包括第一齿轮51和第二齿轮52，其中第一齿轮51套设于叶轮2的旋转轴上；第二齿轮52套设于涡轮旋转轴53上，第一齿轮51与第二齿轮52相啮合且二者之间为蜗杆传动，如此，该传动组件5将水平方向的运动转化为竖直方向的运动，其结构设计巧妙、能量传递效果好。
[0026]进一步的，对于本申请中的导流管4而言，为了有效提升深层海水的出水效果，仅设置单条导流管4是远远不够的，因此如图1和图2所示，在本申请的一些实施例中，导流管4设有若干条，各导流管4沿塔筒1的周向依次设置，使用时各导流管4均可对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用风能提升海洋深层水的装置，其特征在于，包括塔筒以及设于所述塔筒顶部的叶轮，所述塔筒内设有泵水件，所述叶轮通过传动组件与所述泵水件传动连接，所述塔筒高于所述泵水件的侧面设有连通所述塔筒的导流管。2.根据权利要求1所述的利用风能提升海洋深层水的装置，其特征在于，所述泵水件为涡轮，所述传动组件包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮套设于所述叶轮的旋转轴上，所述第二齿轮套设于所述涡轮的涡轮旋转轴上，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合且所述第一齿轮与所述第二齿轮蜗杆传动。3.根据权利要求1或2所述的利用风能提升海洋深层水的装置，其特征在于，所述导流管设有若干条，各所述导流管沿所述塔筒的周向依次设置。4.根据权利要求3所述的利用风能提升海洋深层水的装置，其特征在于，所述导流管上设有若干条连通所述导流管的支管。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮，刘紫荆，殷征欣，唐盟，
申请(专利权)人：国家海洋局南海调查技术中心国家海洋局南海浮标中心，
类型：发明
国别省市：