CN107072180A - 用于网笼的模块化浮力系统和漂浮元件 - Google Patents

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Abstract

一种构建用于圆形网笼(3)的模块化浮力系统(2)的浮力元件(1)，该浮力元件(1)包括笼侧面(11)、相对的长直侧面(13)和位于笼侧面(11)与长直侧面(13)之间的联接侧面(15、17)，并且笼侧面(11)是弯曲的且遵循所述网笼(3)的周边。

Description

用于网笼的模块化浮力系统和漂浮元件
技术领域
本发明涉及一种浮力元件。更具体地，本发明涉及一种浮力元件，其被设置成连接到几个浮力元件上，以形成模块化浮力系统。该浮力系统可以用于水产养殖并且特别适于在用于鱼类养殖的两个或更多个网笼之间形成漂浮工作平台。
背景技术
水产养殖是一个快速增长的全球产业。常规鱼类捕捉正显著地减少并且未来对海产品的需求必须通过水产养殖来满足。
然而，近年来出现了该行业所面临的几个挑战。对于鲑鱼养殖，这尤其涉及：对感染甲壳类动物寄生虫(如鲑鱼虱)的鱼类的处理；鱼类从漂浮养殖笼中逃走；由病毒、细菌和寄生虫引起的疾病，即所谓的野生鲑鱼种群的“遗传污染”；以及从网笼向接收装置排放废物。这些挑战尤其与常规漂浮流通笼中的鱼类养殖相关。这种开放式网笼由网形成，该网形成特别用于鱼类的闭合围栏并通过环绕的浮力系统保持漂浮。
用于使网笼漂浮的浮力系统可以被分为两个主要的组，即所谓的钢笼和所谓的塑料笼。钢笼由钢制矩形走道组成，在这些走道的底部侧面上配置有浮子。每个浮子可以具有矩形盒的形状。这些走道通过铰链连接在一起。钢笼形成具有纵向和横向走道的格栅。方形的每一侧面可以是例如10m或12m长。形成闭合围栏的围网被放置在格栅中并在从特殊的柱或支撑件突出的钩上附接到钢笼上。钢笼还配置有栏杆，并且网可以用钩或系带附接到扶手上。因此，围网的上边缘伸出水面之上，因此还形成防跳栏，以防止鱼类由于跳过边缘而从网笼逃走。走道形成用于人员和设备运动的相对稳定的平台。设备和饲料可以储放在走道上。
塑料笼由至少一个塑料管组成，所述塑料管焊接在一起成为一个环。塑料笼通常由两个同心环组成。具有三个同心塑料环的塑料笼也是已知的。塑料管可以是连续的塑料管，其在端部处连接在一起成为一个环。塑料管也可以由焊接在一起成为一个多边形环的直管区段来形成。环可以是八边形、十边形等。
塑料环用塑料或钢制的沿径向定向的支架连接。走道可以被放置在两个同心环的顶部。形成闭合围栏的围网被放置在浮力系统中的最内侧的管内，并用突出围网的钩固定。围网钩可以被附接到从浮力系统向上突出的管或栏杆上。对应于30m和50m之间的直径，在塑料笼中的围网的周长可以例如在90m和160m之间长。塑料环以固定长度形成并且不能非常容易地进行长度调节。走道相对狭窄。环和走道将跟随波浪运动。走道不适合储放设备，并且只有相对较轻的设备可以沿着走道移动。走道只围绕一个网笼延伸。工作人员依靠船只，用以从一个网笼移动到另一个网笼。
闭合养殖笼是本领域已知的。这些闭合养殖笼由致密的布料形成，致密的布料形成了水生生物、例如鱼类的闭合围栏。为了确保水的更换率足以保持笼内水的最低氧水平，通常泵入许多水，使得笼内的水面高于笼外的水面。因此，笼内的压力大于环境压力，并且水将通过形成的开口流出笼。这使得闭合笼的浮力系统承受比相同尺寸的开放笼的浮力系统更大的力。除了保持笼的布或网本身漂浮之外，浮力系统的浮力必须被设计用于将笼内的水量保持在周围水的水面之上。该水构成相当大的质量。此外，该水具有的惯性矩使得波浪对浮力系统上的影响大于开放笼的波浪影响，在该开放笼中，波浪运动基本上无阻碍地经过浮力系统并进入笼中。
开放网笼的网通过使浮力系统配置有突出的钩而附接到浮力系统。浮力系统可以配置有扶手，并且突出的钩可以附接到扶手上。从所谓的钢笼，已知使用配置有这种钩的特殊的柱或支撑件。钩还可以附接到形成浮力系统的漂浮环上。
专利公开文献GB2068847公开了由混凝土制成的多个矩形浮力元件，它们通过线或链被保持在一起。线或链延伸穿过浮力元件内齐平的细长通道。在它们相邻的端面，这些元件在通道的洞口处形成有凹部。由弹性材料形成的间隔件被定位在两个邻近浮力元件之间的两个相邻端面的凹部中。间隔件配置有用于线或链的通孔。弹性间隔件吸收纵向力，使得邻近的元件不会碰撞，抵消两个邻近元件之间相对的竖直和水平横向运动，而同时允许两个邻近元件之间一定程度的扭转和旋转。
发明内容
本发明的目的是弥补或减少现有技术的至少一个缺点、或者至少提供一种对现有技术的有用替代方案。
该目的通过在下面的说明书和随附的权利要求书中说明的特征来实现。
本发明由独立权利要求限定。从属权利要求限定了本发明的有利实施例。
更具体地，本发明涉及一种构建用于圆形网笼的模块化浮力系统的浮力元件，该浮力元件包括：面向网笼的笼侧面；相对的长直侧面；以及笼侧面与长直侧面之间的联接侧面。笼侧面是拱形的，遵循网笼的周边。
在应用位置，从上方观察，长直侧面和联接侧面可以形成梯形的三个侧面。如果笼侧面是直的，则其将构成梯形的第四侧面。由于笼侧面是弯曲的，所以从上方看，浮力元件没有形成真正的梯形。在长直侧面和一联接侧面之间形成的角度可以是锐角。在长直侧面和联接侧面之一之间形成的角度可以是直角。
笼侧面可以配置有承载弯曲的细长本体的多个安装支架，其中，细长本体遵循网笼的周边，并且网笼可以被固定到细长本体上。
浮力元件可以配置有从顶侧延伸到底侧的泵井。浮力元件可以配置有第一洞口在笼侧而第二洞口在顶侧的通道。
长直侧面和联接侧面可以均配置有多个连接单元。长直侧面和联接侧面可以均配置有一突出部，并且连接单元被定位在突出部中。
本发明还包括一种模块化浮力系统，其中，浮力系统的一个模块可以包括如前所述的浮力元件，并且其中，具有足以包围网笼的数量的浮力元件可以沿着联接侧面彼此连接。本发明还包括一种用于水产养殖的设施，其包括多个网笼，其中每个网笼由根据权利要求8所述的浮力系统保持漂浮，并且其中，几个浮力系统沿着相邻浮力元件的长直侧面进行连接。在用于水产养殖的设施中，在相邻浮力系统之间可以形成一多边形开口，并且该开口可以配置有多个桥墩和一桥。
浮力元件的尺寸要求浮力元件由能够抵抗很大的力的材料制成。浮力元件可以由金属、例如钢形成。浮力元件也可以由混凝土、特别是钢筋混凝土形成。
附图说明
在下文中，描述了优选实施例的示例，其在附图中显现，在附图中：
图1示出了根据本发明的、用于构成网笼的浮力系统的浮力元件的组合；
图2A-2C示出了替代实施例中的浮力元件的较大比例的侧视图；
图3示出了在另一替代实施例中的浮力元件的较大比例的局部剖切侧视图；
图4示出了在另一替代实施例中与图3相同比例的浮力元件的局部剖切侧视图；
图5示出了从浮力元件的长直侧面观察的浮力元件的较小比例的侧视图；
图6示出了从浮力元件的笼侧面观察的与图6相同比例的浮力元件的侧视图；
图7以不同的比例示出了用于形成几个网笼之间的一工作区域的几个浮力系统的组合；
图8以比图7更小的比例示出了几个网笼之间的工作区域的替代实施例；以及
图9以较大比例示出了将图8中所示的地板附接到浮力元件的细节。
具体实施方式
在附图中，附图标记1表示浮力元件，浮力元件1可以模块化地放置在一起而成为一模块化浮力系统2中。浮力系统2使网笼3保持漂浮，从上方观察，网笼3具有圆形周长。
浮力元件1成形有在应用位置面向圆形网笼3的笼侧面11、相对的长直侧面13以及在笼侧面11和长直侧面13之间的联接侧面15、17。浮力元件1形成有平面顶侧面19。
在所示的实施例中，从上方观察，笼侧面11成形为凹形弧，使得笼侧面11将遵循网笼3的圆形周边。从应用位置之上观察，长直侧面13和联接侧面15、17构成多边形的侧面，更具体地说是梯形的三个侧面。如果笼侧面11是直的，则其将构成梯形的第四侧面。由于笼侧面11是弯曲的，从上面观察，浮力元件1没有成形为真正的梯形。
多个浮力元件1在它们的联接侧面15、17处连接，使得它们形成用于网笼3的连续浮力系统2。由于弯曲的笼侧面11，浮力系统2将形成适配于圆形网笼3的浮力系统。网笼3可以是由围网袋31形成的开放网笼3、由防水布或壁31'形成的闭合笼3或是半闭合笼3。网笼3可以具有70m的周长和3000m3的容积。在替代实施例中，网笼3可具有90m的周长和6000m3的容积。网笼3也可具有其他周长和其他容积，并且本发明不限于所述尺寸的网笼3。
直侧面13和联接侧面15、17之间的角度可以变化。在所示的示例中，该角度基本上为45°，并且八个浮力元件1在彼此连接时形成一八边形。长直侧面13被示出为具有相同的长度。本领域技术人员应知道，八边形也可以由具有不同长直侧面的浮力元件1制成，其中，长直侧面13和联接侧面15、17之间的角度已相应调整。本领域技术人员还应知道，可以以这样的方式形成其他多边形，例如六边形或十边形。
浮力元件1可以配置有如图3中所示的泵井4。浮力元件1可以配置有如图4中所示的通道5。
在一实施例中，浮力元件1可以在笼侧面11上配备有多个安装支架61。安装支架61可以形成栅栏柱63的基座。安装支架61还可以形成用于附接钩(未示出)的基座，该附接钩用于将围网附接到开放网笼3。网笼3在它的上部配置有伸出水面9之上的防跳网33。如图3中所示，防跳网33被固定在栅栏柱63上。
如图6中所示，安装支架61可以承载细长本体65。细长本体65可以是管。细长本体65可以是实心杆。细长本体65遵循圆形网笼3的周边而弯曲。闭合的笼3或部分闭合的笼3可以被固定到细长本体65上。
在一实施例中，浮力元件1可以成形为具有如图2A中所示的一龙骨12。有利的是，龙骨12在浮力元件1下方不是对称的，而是龙骨12更靠近长直侧面13而非笼侧面11。因此实现了浮力元件1在笼侧面11上具有其最大的浮力，当笼3是闭合笼3时，这是特别有利的。龙骨12的底侧面120可基本上平行于顶侧面19。当浮力元件1放置在陆地上时，这是有利的。于是，浮力元件1在其应用位置将保持直立。
在替代实施例中，浮力元件1可形成有两个龙骨12、12'，如图2B和2C中所示。龙骨12、12'可以如图2B中所示对称地形成或如图2C中所示不对称地形成。具有两个龙骨12、12'的浮力元件1在其陆地应用位置将稳定地竖放。
龙骨12、12'的轮廓可以在浮力元件1的纵向方向上变化。龙骨12、12'在浮力元件1的联接侧面15、17处的轮廓可以与在中间部分的轮廓不同。
龙骨12、12'可以向远处突出到海里，使得龙骨12、12'起到防波堤的作用，从而保护网笼3抵抗波浪。龙骨12、12'还保护网笼3抵抗漂移的冰。
如图3中所示，泵井4可以包括在浮力元件1中的贯通管41。泵井4从顶侧面19延伸到底侧面。在一实施例中，管41可以附接到浮力元件1的上部，并且可以在龙骨12的侧面或者在替换的实施例中在两个龙骨12、12'之间、在浮力元件1的下方自由地向下突出。管41可以与龙骨12、12'向下突出一样远或者稍短于龙骨12、12'向下突出。在替代实施例中，在应用位置中，管41可以比龙骨12、12'向下突出更远。在该实施例中，管41可以在泵井4中移动，使得当浮力元件1竖放在陆地上时管41突出到顶侧面19之上，并且使得在浮力元件1已被设置漂浮之后管41被降低。
泵(未示出)被容纳在泵井4中，泵通过入口(未示出)从期望深度供应水。泵的出口侧上的喷射管43从泵井4延伸穿过浮力元件1的笼侧面11并穿过密闭笼3的致密布或壁31'中的开口35。水流经喷射管43并在笼3的内侧的一个或多个喷射孔45处流出喷射管43。
泵井4可以用盖子或栅格(未示出)覆盖，使得工作人员(未示出)可以走过并且设备(未示出)可以移动经过泵井4。
通道5在图4中更详细地示出。通道5具有在浮力元件1的笼侧面11上的第一洞口51和在浮力元件1的顶侧面19上的第二洞口52。通道5可以包括管。一个或多个软管或管(未示出)可以从浮力元件1的顶侧面19延伸穿过通道5到网笼3的下部。软管可以用做死鱼出口(未示出)或污泥出口(未示出)，如本领域中已知的那样。
浮力元件1在其长直侧面13上及其联接侧面15、17上配置有多个连接单元21。聚合材料制成的阻尼器23被定位在连接单元21中。连接单元21包括供链(未示出)或线(未示出)或绳(未示出)通过的开口25。几个浮力元件1通过位于长直侧面13和联接侧面15、57中的对准的连接单元21中的链、线或绳连接。图1示出了八个浮力元件1的互连，其中，浮力元件1的联接侧面15连接到邻近的浮力元件1的联接侧面17上。图7和图8示出了浮力元件1的长直侧面13如何连接到邻近的浮力元件1的长直侧面13上。阻尼器23允许这些浮力元件1在水平面中相对于彼此剪切(scissor)以跟随波浪运动。链、线或绳被拉紧，使得浮力元件1基本上不能在长直侧面13或联接侧面15、17的纵向方向上相对于彼此移位。
长直侧面13可以在其上部设有在应用位置处于水平的突出部130。联接侧面15、17可以在它们的上部设有在应用位置处于水平的突出部150、170。当互连时，突出部130、150、170允许浮力元件1更自由地跟随波浪运动。连接单元21可以被定位在突出部130、150、170中。
水产养殖设施8可以包括几个网笼3，这些网笼每个由独立的模块化浮力系统2保持漂浮。网笼3可以通过使一个浮力系统2中的一个合适的浮力元件1的长直侧面13连接到另一个邻近的浮力系统2的一个合适的浮力元件1的长直侧面13上而互连，如图7和8中所示。当四个浮力系统2布置成正方形时，在浮力系统2之间形成至少一个多边形开口7。多边形开口7的形状取决于浮力系统2的几何形状。在示例性实施例中，示出了八边形浮力系统2，在它们之间形成四边形开口7。
在两个邻近的浮力元件1之间可以附接桥墩71，每个浮力元件1具有面向开口7的自由的、向外的长直侧面13。桥墩71可以在一个或多个连接单元21处固定到浮力元件1上，使阻尼器23在漂浮单元21和桥墩71之间。在开口7的相对的拐角可以固定对应的桥墩71'。桥73可在桥墩71和桥墩71'之间延伸。桥73可以铰接地附接到桥墩71上并搁放在桥墩71'的滑动表面75上。
平面顶侧面19与一个或多个桥73及桥墩71一起将形成连续的工作面。桥73使得可以在几个浮力系统2之间沿直线移动。这是有利的并且允许工作人员(未示出)和设备(未示出)在网笼3之间快速移动。
图8中示出了水产养殖设施8的替代实施例。开口7配置有可移动的地板72。地板72可以由栅格、例如金属网(expanded metal)栅格构成。地板72可以疏松地放置在围绕地板72的外框架74内。外框架74可以由金属形成。在替代实施例中，地板72可包括作为插入件位于外框架74中的金属梁的框架结构中的多个栅格。在其拐角处，外框架74可搁放在支架76上，支架被定位在浮体元件1面向开口7的长直侧面13。支架76配置有聚合物材料制成的软的或弹性阻尼元件760，使得阻尼元件760位于外框架74和支架76之间，如图9中所示。在外框架74的底部侧面上配置有向下突出并穿过支架76中的孔762的杆78。杆78的自由端部设置有处于支架76下方的锁定固定板(未示出)，使得杆78不能从孔760中脱出。固定板可以如本领域中已知的那样例如用开口销(未示出)锁定。
浮力元件1可以设置有用于承载软管、管和配线的贯通通道(未示出)。由此，可以输送水、气体和电力。用于互连几个浮力元件1的链、线或绳被承载在单独的通道中。
浮力元件1配置有一个或多个内部空腔(未示出)。空腔可以完全或部分地填充有特殊浮力装置，例如聚合物、特别是泡沫或多孔聚合物。合适的多孔聚合物的示例是聚苯乙烯。
所述尺寸的中空浮力元件1可以有利地由混凝土、特别是钢筋混凝土制成。
应当注意，所有上述实施例阐述了本发明，但不限制本发明，并且本领域技术人员可以构造许多替代实施例而不脱离从属权利要求的范围。在权利要求书中，括号中的附图标记不应被认为是限制性的。动词“包括”及其不同形式的使用不排除权利要求中未提及的元件或步骤的存在。元件之前的不定冠词“一”不排除存在几个这样的元件。在相互不同的从属权利要求中指定一些特征的事实并不表示不能有利地使用这些特征的组合。

Claims (10)

1.一种构建用于圆形网笼(3)的模块化浮力系统(2)的浮力元件(1)，其中，所述浮力元件(1)包括：笼侧面(11)、相对的长直侧面(13)和位于所述笼侧面(11)与所述长直侧面(13)之间的联接侧面(15、17)，其特征在于，所述笼侧面(11)是弯曲的并且遵循所述网笼(3)的周边。
2.根据权利要求1所述的浮力元件(1)，其中，在应用位置上方观察，所述长直侧面(13)和所述联接侧面(15、17)构成梯形的三个侧面。
3.根据权利要求1或2所述的浮力元件(1)，其中，所述笼侧面(11)设置有承载弯曲的细长本体(65)的多个安装支架(61)，所述细长本体(65)遵循所述网笼(3)的周边并且所述网笼(3)能附接到所述细长本体(65)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的浮力元件(1)，其中，所述浮力元件(1)设置有从顶侧面(19)延伸到底侧面的泵井(4)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的浮力元件(1)，其中，所述浮力元件(1)设置有通道(5)，所述通道具有在所述笼侧面(11)上的第一洞口(51)和在所述顶侧面(19)上的第二洞口(52)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的浮力元件(1)，其中，所述长直侧面(13)和所述联接侧面(15、17)均设置有多个连接单元(21)。
7.根据权利要求1-5中任一项和权利要求6所述的浮力元件(1)，其中，所述长直侧面(13)和所述联接侧面(15、17)均设置有突出部(130、150、170)，并且所述连接单元(21)被定位在所述突出部(130、150、170)中。
8.一种模块化浮力系统(2)，其中，所述浮力系统(2)的一个模块包括根据权利要求1所述的浮力元件(1)，并且其中，具有能包围所述网笼(3)的数量的所述浮力元件(1)沿着所述联接侧面(15、17)彼此连接。
9.一种水产养殖设施(8)，其包括多个网笼(3)，其中，每个网笼(3)由根据权利要求8所述的浮力系统(2)保持漂浮，并且其中，若干浮力系统(2)沿着相邻浮力元件(1)的长直侧面(3)连接。
10.根据权利要求9所述的水产养殖设施(8)，其中，在相邻的浮力系统(2)之间形成多边形开口(7)，并且其中，所述开口(7)设置有至少一个桥墩(71、71')和桥(73)。
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