CN101387120A - 海洋水取水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海洋水取水系统，其包括由地表往下挖设的竖井、连通该竖井至邻近海洋处的管路坑道、布设于该管路坑道并且一端穿伸出海洋进行取水的输水管，以及设置在该输水管的控制阀。管路坑道一方面可避免输水管直接浸泡于海水中而容易毁损，另一方面，也可方便人员进出进行管线布设、操作或维修。除此之外，借由在输水管设置控制阀，也可在输水管部分管段破裂时，选择性的关闭部分管段，在仍可维持正常取水量的同时，也进行管路破裂处的维修。

Description

海洋水取水系统

技术领域

本发明涉及一种取水系统，特别是涉及一种用以抽取海洋水的海洋水取水系统。

背景技术

参阅图1，为一种习知的海洋水的取水方法，是在地表11一处挖设一竖井12，竖井12底部连接一高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)材质的管路13延伸至海洋14水域处，借此取得海洋14的水源。

但这种以管路13伸入海洋14中取水的缺点在于，无论是管线布设或维修都需要潜水人员，且有天候上及地形上的限制，因此在施工以及维修上都比较困难。此外，管路13长期浸泡在海水中并且受到海水侵蚀与冲击，也比较容易破管甚至断裂，故设备稳定度较无法控制。再者，当管路13中段有破裂而致使不同深度海水渗入时，也会影响所取得的海水品质，此外，由于习知这种取水方法只有设置单一管路13，取水量也因此受到限制。

参阅图2，为另一种习知的海洋取水方法，同样是在地表11挖设一竖井12，而竖井12底部则挖设一斜坑通道15往下延伸至所欲取水的深度后，再横向挖穿至海洋14中而于海底表面形成一取水口151，利用连通管的原理使海水可直接经由取水口151进入斜坑通道15而流至竖井12内。

但这种方式的缺点在于，由于这种取水方法也是只有设置单一条斜坑通道15，不仅取水量受到限制，且一旦斜坑通道15的取水口151受到污染或堵塞时，便无法进行抽水作业，而必须停止取水作业并进行维修，如此一来，该一斜坑通道15便需再投入大量资金重新整治维修，甚不符合经济效益。

由此可见，上述现有的海洋水取水方法在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的海洋水取水系统，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的海洋水取水方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的海洋水取水系统，能够改进一般现有的海洋水取水方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的海洋水取水方法存在的缺陷，而提供一种新型的海洋水取水系统，所要解决的技术问题是使管路不容易受到海水冲击而损坏，且布设与维修均较容易，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，提供一种新型的海洋水取水系统，所要解决的技术问题是即使管路部分损坏仍可维持取水功能。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的海洋水取水系统包括由一地表往下延伸的一竖井以及一连通该竖井的管路坑道，其中该海洋水取水系统还包括一取水坑室、一第一输水管与多数控制阀。该取水坑室位于该地表下邻近海洋处，该管路坑道连通该竖井与该取水坑室。该第一输水管由该管路坑道布设至该取水坑室，且该第一输水管一端延伸至该竖井，另一端分支为多数分支管段穿伸出该取水坑室并延伸至海洋中，以供海水经该第一输水管汇集至该竖井。所述控制阀分别设置于所述分支管段，供选择性的开放或关闭所述分支管段。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的海洋水取水系统，其中该取水坑室分隔为多数分隔室，所述分支管段分别由所述分隔室穿伸出该取水坑室而延伸至海洋中，且每一分隔室设置有一闸门，以供选择性的关闭或开放该分隔室。

前述的海洋水取水系统，其中该海洋水取水系统还包括一由该地表延伸至该管路坑道的人员进出坑道，以供人员进入该管路坑道及该取水坑室内。

前述的海洋水取水系统包括由一地表往下延伸的一竖井以及一连通该竖井的管路坑道，其中该海洋水取水系统还包括多数取水坑室、多数输水管与多数控制阀。所述取水坑室位于该地表下邻近海洋处，该管路坑道连通该竖井与所述取水坑室。所述输水管布设于该管路坑道及所述取水坑室中，所述输水管一端汇集至该竖井，另一端分别穿伸出所述取水坑室并延伸至海洋中，以供海水经所述输水管汇集至该竖井。所述控制阀分别设置于所述输水管，供开放或关闭所述输水管。

前述的海洋水取水系统，其中该管路坑道包括一第一坑道段以及一第二坑道段，该第一坑道段一端与该竖井连接，另一端延伸至该地表下邻近海洋处，该第二坑道段连接于该第一坑道段末端并且两端往该第一坑道段末端两侧延伸，所述取水坑室是间隔设置在该第二坑道段。

前述的海洋水取水系统，其中该管路坑道还包括多数第三坑道段以及一第四坑道段，所述第三坑道段延伸方向概与该第一坑道段相同，并且一端连接该第二坑道段，该第四坑道段连接所述第三坑道段末端，并且两端往所述第三坑道段两侧的方向延伸，所述取水坑室是设置在该第四坑道段。

前述的海洋水取水系统，其中每一取水坑室至少布设二输水管，且每一输水管的一端分支成多数分支管段，其中一输水管的每一分支管段与另一输水管的每一分支管段对应交会构成一取水管段，该取水管段穿伸出该取水坑室并延伸至海洋中。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。

通过于地表下挖设竖井及管路坑道，并将输水管布设于管路坑道内并且穿伸出海洋进行取水，管路坑道一方面可避免输水管直接浸泡于海水中而容易毁损，另一方面，也可方便人员进出进行管线布设、操作或维修。

除此之外，借由在输水管设置控制阀，也可在输水管部分管段破裂时，选择性的关闭部分管段，在仍可维持正常取水量的同时，也进行管路破裂处的维修。

综上所述，本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的海洋水取水方法具有增进的突出功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是现有习知一种海洋水取水方法的剖视示意图；

图2是现有习知另一种海洋水取水方法的剖视示意图；

图3是本发明海洋水取水系统第一较佳实施例的剖视示意图；

图4是本发明该第一较佳实施例的一取水坑室以及二输水管的局部示意图；

图5是本发明第二较佳实施例的俯视示意图；

图6是本发明该第二较佳实施例的剖视示意图；

图7是本发明该第二较佳实施例的一取水坑室以及二输水管的局部示意图；

图8是本发明第三较佳实施例的俯视示意图；以及

图9是本发明该第三较佳实施例的剖视示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的海洋水取水系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参阅图3与图4，本发明海洋水取水系统的第一较佳实施例包括一由地表200往下挖设的竖井21、一位于地表200下并且邻近海洋201的取水坑室22、一连通竖井21与取水坑室22的管路坑道23、由管路坑道23布设至取水坑室22内的一第一输水管24与一第二输水管25以及一由地表200往下挖设连通至管路坑道23的人员进出坑道26。

竖井21的挖设深度可直达所欲取得海洋水源的深度，而管路坑道23则是由竖井21底部横向延伸至海底地表下近海洋处，再于管路坑道23末端设置取水坑室22。而该人员进出坑道26则可供人员由地表200进入管路坑道23以及取水坑室22内。但实际上，若竖井21往下挖设的深度未达所欲取水的深度，也可借由将管路坑道23往下斜向挖设到达欲取水的深度。

该取水坑室22内部较邻近海洋201的区域可进一步分隔成多数个分隔室221，且每一分隔室221设置有一闸门222以供关闭或开放分隔室221。所述输水管24、25可为高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)材质等，每一输水管24、25一端延伸至竖井21，另一端则分支成多数条分支管段241、251以供穿伸入海洋201中进行取水。在本实施例中，第一输水管24与第二输水管25在取水坑室22内分支成多复数条分支管段241、251，且第一输水管24的每一条分支管段241还先与第二输水管25的一条分支管段251交会成一取水管段29后，再由每一分隔室221穿出取水坑室22而末端伸入海洋201中。但实际上，每一输水管24、25的分支管段241、251也可以是直接穿出取水坑室22而伸入海洋201中。

上述取水管段29是在每一分隔室221完成后，再从分隔室221直接向海洋201钻孔并布设取水管段29，此处，取水管段29穿入海洋201中的隔水技术为现有高压钻探技术，在此便不再赘述。且每一取水管段29以及分支管段241、251均设置有一控制阀27，可供选择性操作的关闭任一取水管段29或分支管段241、251。

通过所述取水管段29末端伸入海洋201中取水，海水再经由第一输水管24以及第二输水管25便可汇集于竖井21内以供接着进行各项利用的作业。

值得一提的是，由于所述第一输水管24与第二输水管25是布设在地表200下的管路坑道23内，因此，不管是输水管24、25的布设或维修，只需要人员由人员进出坑道26进入管路坑道23内便可进行，完全不会受限于气候及地形影响，也不需要人员潜入海中，且大部分的输水管24、25也不会受到海水201的侵蚀或冲击而容易破裂或断裂。再者，由于所述输水管24、25均分支成多数条分支管段241、251，且每一取水管段29以及分支管段241、251都设置有控制阀27，因此，当某一取水管段29取水的末端管口遭到堵塞或污染，或者是某一分支管段241、251破裂时，便可单独关闭该一取水管段29或分支管段241、251的阀门27进行维修，而其他正常的管段则仍可继续进水，另外，此举也可避免由某一取水管段29的管口进入的海水受到污染时，由该一取水管段29进入的受污染海水污染到由其他取水管段29进入的海水。

而每一分隔室221设置该闸门222的作用在于，在紧急状况发生或当某一分隔室221无法承受海水的压力而导致进水时，则可借由闸门222关闭该一独立的分隔室221，再进行该一分隔室221的整修，避免海水淹没整个取水坑室22甚至是管路坑道23。

再补充几点说明的是，每一输水管24、25位于管路坑道23内的管段也可以视情况设置一个或相间隔的多数个阀门27，以便于进行该一管段任一处破管的维修。再者，该第一输水管24与第二输水管25也可以视所规划的管路坑道23以及取水坑室22大小择一设置或者是再增加第三、第四输水管等。

且设置该管路坑道23另外一项附加的功能在于，由于所取得较深处海洋水的温度较低，因此，在所述输水管24、25通过的管路坑道23里，也可另外开设空间存放食物或粮食等，利用所述输水管24、25的低温以达到冷藏的效果，或以较深处海洋水的低温及大量稳定、安全的取水系统，进行发电或供应其他农、工、商其他用途。甚至，该管路坑道23也可扩大开辟成海底隧道以开放观光等。

参阅图5-图7，为本发明的第二较佳实施例，与第一较佳实施例不同的地方在于，在第二较佳实施例中，该海洋水取水系统是包括二竖井21、多数个取水坑室22以及多数组第一输水管24’与第二输水管25’(图6中只绘出其中一组)，此外，管路坑道23’的型态也与第一较佳实施例不同。

该管路坑道23’一端是同时连通至二竖井21，且该管路坑道23’包括一由竖井21底部延伸至海底地表下近海洋处的第一坑道段231以及一连接第一坑道段231末端并且两端往两侧水平延伸的第二坑道段232，而该等取水坑室22则是由该第二坑道段232更往海洋201的方向延伸而串联分布在第二坑道段232，借此，相较于第一较佳实施例中单一取水坑室22的作法，可增加在海洋201中的取水点并扩大取水范围。

如图7所示，在本实施例中，是对应每一个取水坑室22都布设有一组第一、第二输水管24’、25’，至于每一组第一、第二输水管24’、25’的设置方式可大致与第一较佳实施例所述相同，而每一组输水管24’、25’另一端均由管路坑道23’(见图5)汇集至竖井21。而管路坑道23’内的适当位置各处同样可设置闸门222。

在第二较佳实施例中，同时设置二竖井21的另一个好处在于，当其中一个竖井21需进行维修时，仍有另一个竖井21可维持正常运作。

如图7所示，该取水坑室22内也可以先分隔成二副取水坑室220以分别对应布设第一输水管24’与第二输水管25’，每一副取水坑室220再细分隔出多数个分隔室221，而每一副取水坑室220与分隔室221同样设置有闸门222以供开放或关闭。而第一输水管24’与第二输水管25’的分支管段241、251数目也可以增加，此外，每一组第一输水管24’与第二输水管25’之间也可以扩充更多的管路28以及控制阀27而交会构成一四通八达的管路系统，不仅方便管路任一管段的维修，也可视实际需求任意控制所取得的海水的流路，并且维持系统每天的取水量于一定量，不致于因为管路局部段损坏而造成整个系统停摆。

参阅图8、图9，为本发明的第三较佳实施例，与第二较佳实施例不同的地方在于，在第三较佳实施例中是包括二竖井21、二条管路坑道23”、23”’、以及多数连通坑道30。二条管路坑道23”、23”’一端均分叉而同时连接到二竖井21，二管路坑道23”、23’’’的另一端则延伸到海底地表不同深度以及不同距离的地方，每一管路坑道23”、23’’’内同样布设有第一输水管24”与第二输水管25”，借此可取得不同深度及不同距离的海洋水。每一管路坑道23”、23’’’同样分别具有该第一坑道段231”以及该第二坑道段232”，除此之外，其中一管路坑道23’’’更具有一条或多数条(图8中是多数条)第三坑道段233以及一由第三坑道段234延伸的第四坑道段234，其中，第三坑道段233延伸方向概与第一坑道段231”相同，是由第二坑道段232”更往海洋的方向延伸，第四坑道段234的延伸方向与第二坑道段232”相同，并且连接所述第三坑道段233末端，且该一管路坑道23’’’的多数取水坑室22是串联设在第四坑道段234。如图8所示，而所述连通坑道30则是选择性的连通二管路坑道23”、23’’’各处，借此让操作人员可于二管路坑道23”、23’’’之间走动。

本发明的输水管的数目并不以上述各实施例的第一、第二输水管24、25、24’、25’、24”、25”二条为限，也可以视整个系统或管路坑道的设计而增加第三或第四输水管等。主要是借由分支的管路系统，一方面可在海洋中多点取水并汇集，另一方面也便于维修，并且维持每天的取水量而不受部分管路损坏的影响。

综上所述，本发明借由将输水管24、25、24’、25’、24”、25”布设在地表200下的管路坑道23、23’、23”、23’’’内，一方面可降低输水管24、25、24’、25’、24”、25”浸泡在海水中损坏的风险，另一方面，人员也可进入管路坑道23、23’、23”、23’’’以及取水坑室22内，所以在管路的布设与维修上也比较容易，且即使输水管24、25、24’、25’、24”、25”破裂也不会有浅层的海水渗入参杂，除此之外，由于每一输水管24、25、24’、25’、24”、25”都分支成复数条分支管段241、251伸入海水中取水，因此，即使某些分支管段241、251损坏、污染或阻塞，借由控制该等控制阀27仍可让其余分支管段241、251维持正常取水，同时也可避免受到污染的海水继续前进污染由其他正常的分支管段241、251进入的海水。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (14)

1、一种海洋水取水系统，包括由一地表往下延伸的一竖井以及一连通该竖井的管路坑道，其特征在于该海洋水取水系统还包括：

一取水坑室，位于该地表下邻近海洋处，该管路坑道连通该竖井与该取水坑室；

一第一输水管，由该管路坑道布设至该取水坑室，且该第一输水管一端延伸至该竖井，另一端分支为多数分支管段穿伸出该取水坑室并延伸至海洋中，以供海水经该第一输水管汇集至该竖井；以及

多数控制阀，分别设置于所述分支管段，供选择性的开放或关闭所述分支管段。

2、如权利要求1所述的海洋水取水系统，其特征在于该取水坑室分隔为多数分隔室，所述分支管段分别由所述分隔室穿伸出该取水坑室而延伸至海洋中，且每一分隔室设置有一闸门，以供选择性的关闭或开放该分隔室。

3、如权利要求1或2所述的海洋水取水系统，其特征在于该海洋水取水系统还包括一由该管路坑道布设至该取水坑室的第二输水管，且该第二输水管一端延伸至该竖井，另一端分支为多数分支管段穿伸出该取水坑室延伸至海洋中，以供海水同时借该第一输水管与该第二输水管汇集至该竖井。

4、如权利要求3所述的海洋水取水系统，其特征在于该第一输水管的每一分支管段与该第二输水管的一分支管段对应交会构成一取水管段，该取水管段穿伸出各该取水坑室而延伸至海洋中。

5、如权利要求1所述的海洋水取水系统，其特征在于该海洋水取水系统还包括一由该地表延伸至该管路坑道的人员进出坑道，以供人员进入该管路坑道及该取水坑室内。

6、一种海洋水取水系统，包含由一地表往下延伸的一竖井以及一连通该竖井的管路坑道，其特征在于该海洋水取水系统还包括：

多数取水坑室，位于该地表下邻近海洋处，该管路坑道连通该竖井与所述取水坑室；

多数输水管，布设于该管路坑道及所述取水坑室中，所述输水管一端汇集至该竖井，另一端分别穿伸出所述取水坑室并延伸至海洋中，以供海水经所述输水管汇集至该竖井；以及

多数控制阀，分别设置于所述输水管，供开放或关闭所述输水管。

7、如权利要求6所述的海洋水取水系统，其特征在于各该输水管位于该取水坑室的一端还分支成多数分支管段，且各该取水坑室分隔为多数分隔室，所述分支管段分别延伸经所述分隔室并穿伸至海洋中。

8、如权利要求7所述的海洋水取水系统，其特征在于所述控制阀部分设置于所述分支管段，供选择性的开放或关闭所述分支管段。

9、如权利要求7所述的海洋水取水系统，其特征在于每一分隔室设置有一闸门，以供选择性的关闭或开放该分隔室。

10、如权利要求6所述的海洋水取水系统，其特征在于每一取水坑室设置有一闸门，以供选择性的关闭或开放该取水坑室。

11、如权利要求6所述的海洋水取水系统，其特征在于该海洋水取水系统还包括一由该地表延伸至该管路坑道的人员进出坑道，以供人员进入该管路坑道及所述取水坑室。

12、如权利要求6或7所述的海洋水取水系统，其特征在于该管路坑道包括一第一坑道段以及一第二坑道段，该第一坑道段一端与该竖井连接，另一端延伸至该地表下邻近海洋处，该第二坑道段连接于该第一坑道段末端并且两端往该第一坑道段末端两侧延伸，所述取水坑室是间隔设置在该第二坑道段。

13、如权利要求6或7所述的海洋水取水系统，其特征在于该管路坑道包括一第一坑道段、一第二坑道段、多数第三坑道段以及一第四坑道段，该第一坑道段一端与该竖井连接，另一端延伸至地表下邻近海洋处，该第二坑道段连接于该第一坑道段末端并且两端往该第一坑道段两侧的方向延伸，所述第三坑道段延伸方向概与该第一坑道段相同，并且一端连接该第二坑道段，该第四坑道段连接所述第三坑道段末端，并且两端往所述第三坑道段两侧的方向延伸，所述取水坑室是设置在该第四坑道段。

14、如权利要求7所述的海洋水取水系统，其特征在于每一取水坑室至少布设二输水管，且每一输水管的一端分支成多数分支管段，其中一输水管的每一分支管段与另一输水管的每一分支管段对应交会构成一取水管段，该取水管段穿伸出该取水坑室并延伸至海洋中。

Images