CN107593418A - 一种用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置，包括浮框、位于浮框下方的沉框、浮球及配重块，浮球通过绳索与浮框相连，配重块通过绳索与沉框相连，浮框与沉框之间间隔固定有若干支撑杆，浮框、定型框及支撑杆构成养殖框架，浮框与沉框内均间隔设有若干上下对称的吊绳，上、下吊绳之间固定有苗绳，苗绳上沿纵向间隔设有苗夹，浮框内设有连通的空腔，该空腔形成浮力调节腔，浮框底面设有与浮力调节腔连通的单向排水管，浮框上设有用于控制浮框沉浮的浮力控制装置。本发明通过浮力控制装置向浮框中浮力调节腔中充入海水或空气以控制浮框的沉浮，从而提高抗风浪能力，实现对养殖框架的保护，有利于大型海藻的稳定生长繁殖。

Description

一种用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置

技术领域

本发明涉及海藻养殖技术领域，尤其是涉及一种用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置。

背景技术

随着金属矿业的发展，大量的砷、铅、锌、镉、铜等重金属被排放入海水中，重金属一旦被吸收进入食物链将最终在生物体内积累，最终将危害人体的健康。海洋环境，尤其是近岸海域的重金属污染已成为世界范围内人类必须面对的问题。我国沿海常见的大型海藻(如海带、鼠尾藻等)因藻体长，生长快，具有吸附砷、锌、镉的能力，同时能净化海水中的氨氮、亚硝氮、磷酸盐等有害物质，非常适合净化海水，尤其是通过养殖以去除海水中的砷。

授权公告号CN 203575278 U，授权公告日2014.05.07的中国专利公开了一种大型海藻养殖筏架，包括浮子、主绳、吊绳、沉子、苗网和锚，若干主绳相互连接构成水面框架结构，浮子均匀固定在主绳上，所述框架结构由锚固定，若干苗网由固定于所述框架结构上4根吊绳固定悬浮于水中，每个苗网下固定沉子。该海藻养殖筏架上浮子多，在风浪中阻力巨大，导致抗风浪能力差，当海面风浪较大时，主绳晃动剧烈，易拉扯晃动吊绳，导致苗网上的大型海藻折断或脱离，不利于大型海藻的正常繁殖生长。

发明内容

本发明是为了解决现有技术的海藻养殖装置所存在的上述技术问题，提供了一种结构巧妙、能调整沉浮状态、抗风浪能力强的用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置，包括浮框、位于浮框下方的沉框、浮球及配重块，所述浮球通过绳索与浮框相连，所述配重块通过绳索与沉框相连，所述浮框与沉框之间间隔固定有若干支撑杆，所述浮框、定型框及支撑杆构成养殖框架，所述浮框与沉框内均间隔设有若干上下对称的吊绳，上、下吊绳之间固定有苗绳，所述苗绳上沿纵向间隔设有苗夹，浮框内设有连通的空腔，该空腔形成浮力调节腔，浮框底面设有与浮力调节腔连通的单向排水管，浮框上设有用于控制浮框沉浮的浮力控制装置。本发明中采用竖直的苗绳并配合苗夹固定大型海藻，在海水中阻力小，透光性及海水流的流动性好，可在一定程度上防止浮泥、杂藻的附着，并可防光照过低影响幼苗生长，有利于大型海藻生长，同时可按需在苗绳上利用苗夹固定不同数量的大型海藻，使用灵活性好；通过浮力控制装置，可在风浪较大时向浮力调节腔中自动充入海水以使浮框下沉，从而减少浮框在风浪中阻力，对养殖框架进行保护，以确保大型海藻的稳定繁殖；当风浪较小时，可向浮力调节腔中充入空气排出海水，使浮框重新上浮。本发明通过浮力控制装置向浮框中浮力调节腔中充入海水或空气以控制浮框的沉浮，从而提高本发明的抗风浪能力，实现对养殖框架的保护，有利于大型海藻的稳定生长繁殖。

作为优选，所述浮力控制装置包括两端闭口的连接竖管、活塞柱及浮动气囊，所述连接竖管穿过浮框且连接竖管的两端均伸出于浮框外，连接竖管位于浮框下方的外侧壁上设有进水孔，连接竖管位于浮框内的外侧壁上设有进气孔，连接竖管位于浮框上方的外侧壁上连接有高压气管，连接竖管的顶端设有出气单向阀，连接竖管内设有第一活塞，所述活塞柱一端位于连接竖管内与第一活塞固定连接，活塞柱另一端伸出连接竖管与浮动气囊固定连接，第一活塞与连接竖管上壁面之间设有套设于活塞柱外的第一弹簧，当第一弹簧处于自然状态时，第一活塞位于连接竖管底部并封堵进水孔，进气孔与浮力调节腔相连通。当海面风浪较小时，浮动气囊受到的冲击力或拉扯力较小，使得活塞柱受力较小，弹簧处于初始的自然状态，第一活塞则位于连接竖管底部并密封进水孔，浮力调节腔中充满空气，浮框浮于海面上，整个海藻养殖装置悬浮于海水中；当海面出现较大风浪时，由于大浪或大风对浮动气囊的冲击作用，使得浮动气囊对活塞柱的拉力增大，使得弹簧的长度被拉长，活塞向上运动不再封堵进水孔和进气进气孔，海水从进水孔、进气孔进入浮力调节腔中，由于海水的进入使得浮框的重力增加从而使得浮架沉入水中二减少风浪的阻力，提高了抗风浪能力，实现对养殖框架的保护；当风浪减小后，通过高压气管向连接竖管充入高压气体，在高压气体的作用下，第一活塞向下运动并重新堵住进水孔，同时在高压气体的压力下，浮力调节腔中的海水从单向排水管中压出，待海水完全压出后，停止充气，浮力调节腔中的高压气体通过出气单向阀进行泄压从而使得浮力调节腔中的压力与外界气压保持一致，浮框则重新浮至水面。

作为优选，所述单向排水管包括实心的连接段及空心的出水段，所述连接段上端与浮框固定连接，连接段下端与出水段连接，连接段内设有安装腔，所述安装腔与浮框内的浮力调节腔连通，安装腔内设有第二弹簧，所述第二弹簧的顶端设有第二活塞，连接段内还设有排水通道，所述排水通道的进口与安装腔相连通，排水通道的出口与出水段相连通，当第二弹簧处于自然状态时，第二活塞封堵排水通道出口。当浮力调节腔中充满海水时，海水对第二活塞的压力较小，弹簧压缩形变量可忽略不计，此时第二活塞封堵排水通道出口，海水不会从排水通道中压出，当向浮力调节腔中充入高压气体后，第二活塞受到压力增大，弹簧下压，海水经排水通道从出水段压出，待浮力调节腔中的压力与外界气压保持一致后，第二活塞恢复至初始状态重新封堵排水通道出口。

作为优选，所述排水通道包括相连通的水平通道与竖直通道，所述水平通道与安装腔相连通，所述竖直通道与出水段相连通。

作为优选，所述排水通道围绕安装腔沿周向间隔设置。排水通道围绕安装腔沿周向间隔设置，排水速度快且水量均匀。

作为优选，所述养殖框架外包裹有保护网。保护网可防止大型海藻被鱼类、贝类等海洋生物的采食，同时可在保护网内养殖鱼类以提高海水的空间使用率。

作为优选，所述浮框与沉框均为矩形框架结构，所述支撑杆固定于浮框与沉框的四个边角位置，所述浮球通过绳索连接于浮框的四个边角位置处，所述配重块通过绳索连接于沉框的四个边角位置处。

作为优选，所述苗夹包括弹性夹体及设于夹体上的尾柄，所述弹性夹体由一片金属片弯折而成，弹性夹体一端形成开口，弹性夹体另一端形成闭合端面，弹性夹体的开口边缘两侧向前延伸形成凸出部，凸出部向外卷绕形成固定部，所述尾柄由一金属丝弯折而成，尾柄的自由端位于固定部内并与固定部转动配合，所述闭合端面外侧设有拧线。本发明中苗夹可将大型海藻快速固定于苗绳上，节省劳动力消耗，且苗夹可重复使用，有利于降低成本，其中弹性体在尾柄的按压作用下，开口可张开扩大，待卡入苗绳后放开尾柄，弹性体则夹住苗绳并固定于苗绳上，通过闭合端面的拧线将大型海藻固定，可避免大型海藻的折断，且无需打结固定，大大减少劳力和时间。

作为优选，所述闭合端面的中部横向设有凹陷面，所述凹陷面的截面呈圆弧状。凹陷面呈圆弧面，尾柄的按压更为省力。

因此，本发明具有如下有益效果：

(1)通过浮力控制装置向浮框中浮力调节腔中充入海水或空气以控制浮框的沉浮，从而提高本发明的抗风浪能力，实现对养殖框架的保护，有利于大型海藻的稳定生长繁殖；

(2)采用竖直的苗绳并配合苗夹固定大型海藻，在海水中阻力小，透光性及海水流的流动性好，可在一定程度上防止了浮泥、杂藻的附着，并可防光照过低影响幼苗生长，有利于大型海藻生长，同时可按需在苗绳上利用苗夹固定不同数量的大型海藻，使用灵活性好；

(3)养殖框架外包裹有保护网，保护网可防止大型海藻被鱼类、贝类等海洋生物的采食，同时可在保护网内养殖鱼类以提高海水的空间使用率；

(4)通过苗夹可将大型海藻快速固定于苗绳上，可避免大型海藻的折断，且无需打结固定，大大减少劳力和时间，苗夹可重复使用，有利于降低成本。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是本发明浮框与吊绳的一种连接俯视图。

图3是图1中A处的局部放大图。

图4是图1中B处的局部放大图。

图5是本发明中苗夹的一种侧视图。

图6是本发明中苗夹的一种正视图。

图中：浮框1，沉框2，浮球3，配重块4，支撑杆5，吊绳6，苗绳7，浮力调节腔8，连接竖管9，活塞柱10，浮动气囊11，进水孔12，进气孔13，高压气管14，出气单向阀15，第一活塞16，第一弹簧17，连接段18，出水段19，安装腔20，第二弹簧21，第二活塞22，水平通道23，竖直通道24，保护网25，弹性夹体26，尾柄27，开口28，闭合端面29，固定部30，拧线31，凹陷面32。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的一种用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置，包括浮框1、位于浮框下方的沉框2、浮球3及配重块4，浮框与沉框均为矩形框架结构，浮框与沉框之间的边角位置处固定有支撑杆5，浮球通过绳索连接于浮框的四个边角位置处，配重块通过绳索连接于沉框的四个边角位置处，浮框、定型框及支撑杆构成养殖框架，养殖框架外包裹有保护网25，浮框内设有连通的空腔，该空腔形成浮力调节腔8，浮框底面设有与浮力调节腔连通的单向排水管，单向排水管包括实心的连接段18及空心的出水段19(见图3)，连接段上端与浮框固定连接，连接段下端与出水段连接，连接段内设有安装腔20，安装腔与浮框内的浮力调节腔连通，安装腔内设有第二弹簧21，第二弹簧的顶端设有第二活塞22，连接段内还设有排水通道，排水通道围绕安装腔沿周向间隔设置，排水通道包括相连通的水平通道23与竖直通道24，水平通道与安装腔相连通，竖直通道与出水段相连通，，当第二弹簧处于自然状态时，第二活塞封堵水平通道出口；浮框上设有用于控制浮框沉浮的浮力控制装置，浮力控制装置包括两端闭口的连接竖管9、活塞柱10及浮动气囊11(见图4)，连接竖管穿过浮框且连接竖管的两端均伸出于浮框外，连接竖管位于浮框下方的外侧壁上设有进水孔12，连接竖管位于浮框内的外侧壁上设有进气孔13，连接竖管位于浮框上方的外侧壁上连接有高压气管14，连接竖管的顶端设有出气单向阀15，连接竖管内设有第一活塞16，活塞柱一端位于连接竖管内与第一活塞固定连接，活塞柱另一端伸出连接竖管与浮动气囊固定连接，活塞与连接竖管上壁面之间设有套设于活塞柱外的第一弹簧17，当第一弹簧处于自然状态时，第一活塞位于连接竖管底部并封堵进水孔，进气孔与浮力调节腔相连通；浮框与沉框内均间隔设有若干上下对称的吊绳6(见图2)，上、下吊绳之间固定有苗绳7，苗绳上沿纵向间隔设有苗夹，苗夹包括弹性夹体26及设于夹体上的尾柄27(见图5、图6)，弹性夹体由一片金属片弯折而成，弹性夹体一端形成开口28，弹性夹体另一端形成闭合端面29，弹性夹体的开口边缘两侧向前延伸形成凸出部，凸出部向外卷绕形成固定部30，尾柄由一金属丝弯折而成，尾柄的自由端位于固定部内并与固定部转动配合，闭合端面外侧设有拧线31，闭合端面的中部横向设有凹陷面32，凹陷面的截面呈圆弧状。

当海面风浪较小时，本发明中的浮动气囊受到的冲击力或拉扯力较小，使得活塞柱受力较小，弹簧处于初始的自然状态，第一活塞则位于连接竖管底部并密封进水孔，浮力调节腔中充满空气，浮框浮于海面上，整个海藻养殖装置悬浮于海水中；当海面出现较大风浪时，由于大浪或大风对浮动气囊的冲击作用，使得浮动气囊对活塞柱的拉力增大，使得弹簧的长度被拉长，活塞向上运动不再封堵进水孔和进气进气孔，海水从进水孔、进气孔进入浮力调节腔中，由于海水的进入使得浮框的重力增加从而使得浮架沉入水中二减少风浪的阻力，提高了抗风浪能力，实现对养殖框架的保护；当风浪减小后，通过高压气管向连接竖管充入高压气体，在高压气体的作用下，第一活塞向下运动并重新堵住进水孔，同时在高压气体的压力下，浮力调节腔中的海水从单向排水管中压出，待海水完全压出后，停止充气，浮力调节腔中的高压气体通过出气单向阀进行泄压从而使得浮力调节腔中的压力与外界气压保持一致，浮框则重新浮至水面。本发明通过浮力控制装置向浮框中浮力调节腔中充入海水或空气以控制浮框的沉浮，从而提高本发明的抗风浪能力，实现对养殖框架的保护，有利于大型海藻的稳定生长繁殖。

另外，本发明中采用竖直的苗绳并配合苗夹固定大型海藻，在海水中阻力小，透光性及海水流的流动性好，可在一定程度上防止浮泥、杂藻的附着，并可防光照过低影响幼苗生长，有利于大型海藻生长，同时可按需在苗绳上利用苗夹固定不同数量的大型海藻，使用灵活性好。

本发明中苗夹可将大型海藻快速固定于苗绳上，节省劳动力消耗，且苗夹可重复使用，有利于降低成本，其中弹性体在尾柄的按压作用下，开口可张开扩大，待卡入苗绳后放开尾柄，弹性体则夹住苗绳并固定于苗绳上，通过闭合端面的拧线将大型海藻固定，可避免大型海藻的折断，且无需打结固定，大大减少劳力和时间。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置，其特征在于，包括浮框(1)、位于浮框下方的沉框(2)、浮球(3)及配重块(4)，所述浮球通过绳索与浮框相连，所述配重块通过绳索与沉框相连，所述浮框与沉框之间间隔固定有若干支撑杆(5)，所述浮框、定型框及支撑杆构成养殖框架，所述浮框与沉框内均间隔设有若干上下对称的吊绳(6)，上、下吊绳之间固定有苗绳(7)，所述苗绳上沿纵向间隔设有苗夹，浮框内设有连通的空腔，该空腔形成浮力调节腔(8)，浮框底面设有与浮力调节腔连通的单向排水管，浮框上设有用于控制浮框沉浮的浮力控制装置。

2.根据权利要求1所述的一种用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置，其特征在于，所述浮力控制装置包括两端闭口的连接竖管(9)、活塞柱(10)及浮动气囊(11)，所述连接竖管穿过浮框且连接竖管的两端均伸出于浮框外，连接竖管位于浮框下方的外侧壁上设有进水孔(12)，连接竖管位于浮框内的外侧壁上设有进气孔(13)，连接竖管位于浮框上方的外侧壁上连接有高压气管(14)，连接竖管的顶端设有出气单向阀(15)，连接竖管内设有第一活塞(16)，所述活塞柱一端位于连接竖管内与第一活塞固定连接，活塞柱另一端伸出连接竖管与浮动气囊固定连接，第一活塞与连接竖管上壁面之间设有套设于活塞柱外的第一弹簧(17)，当第一弹簧处于自然状态时，第一活塞位于连接竖管底部并封堵进水孔，进气孔与浮力调节腔相连通。

3.根据权利要求1所述的一种用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置，其特征在于，所述单向排水管包括实心的连接段(18)及空心的出水段(19)，所述连接段上端与浮框固定连接，连接段下端与出水段连接，连接段内设有安装腔(20)，所述安装腔与浮框内的浮力调节腔连通，安装腔内设有第二弹簧(21)，所述第二弹簧的顶端设有第二活塞(22)，连接段内还设有排水通道，所述排水通道的进口与安装腔相连通，排水通道的出口与出水段相连通，当第二弹簧处于自然状态时，第二活塞封堵排水通道出口。

4.根据权利要求3所述的一种用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置，其特征在于，所述排水通道包括相连通的水平通道(23)与竖直通道(24)，所述水平通道与安装腔相连通，所述竖直通道与出水段相连通。

5.根据权利要求4所述的一种用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置，其特征在于，所述排水通道围绕安装腔沿周向间隔设置。

6.根据权利要求1所述的一种用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置，其特征在于，所述养殖框架外包裹有保护网(25)。

7.根据权利要求1所述的一种用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置，其特征在于，所述浮框与沉框均为矩形框架结构，所述支撑杆固定于浮框与沉框的四个边角位置，所述浮球通过绳索连接于浮框的四个边角位置处，所述配重块通过绳索连接于沉框的四个边角位置处。

8.根据权利要求1所述的一种用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置，其特征在于，所述苗夹包括弹性夹体(26)及设于夹体上的尾柄(27)，所述弹性夹体由一片金属片弯折而成，弹性夹体一端形成开口(28)，弹性夹体另一端形成闭合端面(29)，弹性夹体的开口边缘两侧向前延伸形成凸出部，凸出部向外卷绕形成固定部(30)，所述尾柄由一金属丝弯折而成，尾柄的自由端位于固定部内并与固定部转动配合，所述闭合端面外侧设有拧线(31)。

9.根据权利要求8所述的一种用于吸附净化海水中砷的大型海藻抗风浪养殖装置，其特征在于，所述闭合端面的中部横向设有凹陷面(32)，所述凹陷面的截面呈圆弧状。