CN117881280A - 具有内部浮力压载舱的鱼养殖舱 - Google Patents
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Abstract
一种养殖舱(1)，包括封闭的刚性外壳(10)，该外壳通常包含用于水产养殖动物(如鱼或贝类的)养殖主体(2)，其中外壳(10)基本上是椭圆形或蛋形，并且被布置成具有大致垂直的主轴线(a)，以及至少一个内部压载舱(20)，该内部压载舱被布置在外壳(10)内并且在外壳(10)的上区段(11)处。优选地，压载舱(20)具有径向外壁(24)，其沿着外壳(10)的较高区段(10H)或由外壳(10)本身的较高区段(10H)形成，以及压载泵(30)，该压载泵(30)被布置成经由压载水管(25)部分或完全地用水填充或清空压载舱(20)。
Description
本发明是一种具有垂直主轴线的养殖舱，并配备有封闭的刚性外壳并被布置成容纳鱼类养殖容积。更具体地说，该舱具有被布置在外壳内的内部高位压载舱。
与养殖舱有关的问题。
如果一个人具有养殖舱，该养殖舱具有浮动轴环，该浮动轴环将为来袭的海浪提供攻击点。在苛刻的海况下，这会导致比预期更强的水动力响应，并且人们可能会经历海浪撞击浮动轴环通常垂直的环形外侧。在如此苛刻的海况下，人们还会经历自由的内表面也会对水动力响应产生负面影响，并且会发生内表面波，这些波会撞击并有可能具有破坏养殖生物或用于处理鱼类、分隔网格和/或网的内部设备的危险。通常，还希望限制摇摆，否则会干扰处理厂管道和舱中的流动。
背景技术
属于Hauge Aqua的D1 WO2019035719描述了一种垂直站立的蛋形养殖舱，该养殖舱具有浮动轴环并且在底部被布置成压载区段。
D2 N0343945SmartFlex AS描述了一个浮动的封闭式养鱼场装置，包括一个环形舱和一个中心筏。环形舱内的水面上布置有环形走道。
D3 US4224891 Rinaldi在顶部描述了带有公共平台或甲板结构的直切、部分蛋形框架结构。框架结构包括外框架型材和内框架型材，其中环形存储舱和压载舱被布置在下三分之一处。底部有一个轴向的、中央的大开口。
D4 US4224891 Leow描述了一种用于近海水产养殖和靠近陆地的水产养殖的系统和方法，该系统和方法使用具有近似圆形平面轮廓的浮动、封闭、扁平养殖舱。
发明内容
本发明有助于解决这些问题和相关问题，可以概括为养殖舱(1)，
-具有封闭的刚性外壳(10)，其通常包含用于鱼类的养殖容积(2)，
-其中该外壳(10)基本上是椭圆形或蛋形，并且被布置成具有大致垂直的主轴线(a)，以及
-至少一个内部压载舱(20)，其被布置在该外壳(10)内并且被布置在该外壳(10)的上区段(11)处。
在所附的从属权利要求中阐述了养殖舱的从属但具有创造性的特征。
附图说明
本发明在附图中被说明，其中：
图1是根据本发明的大致呈蛋形的养殖舱(1)的垂直剖面图，其中所示实施例中的压载舱(20)具有抵靠养殖容积(2)的向内指向的锥形壁(22)，其中压载舱(20)的外壁(24)由外壳(10)的较高部分(10H)构成。压载舱可以是环形的并且可以与覆盖压载舱围绕的中心部分的全部或部分的工作甲板相邻并且在上部(11)内部。压载舱(20)内的压载水位可调节，养殖容积(2)有入口和出口，即养殖容积内的水位在一定程度上跟随压载程度。图示了操作吃水和所谓的生存吃水，它们被压载舱(20)调整的浸没程度的范围所覆盖。图2示出了压载舱的可能细节，在图的上部右侧，即舱(10)的垂直剖面，泵(30)被布置有外部压载供应管(26)和被布置成上下压载的内压载管(25)。上部左侧的区段被放大并显示了在与外壳(10)的接头的下端处的内壁(24)的倒圆，以及用于排放压载舱(20)的集水管(24)。页面底部是舱(10)的实施例的假想水平截面或轮廓(轮廓)以及带有泵、管道和排水装置的压载舱(20)的投影轮廓。
图3示出了本发明的一个实施例，其中环形通道被布置在环形框架(19)的顶部区段，具有可能的废物围网或分隔网格等，以便人们可以通过绞盘(18)降低和提升设备。
图4示出了压载舱(20)在舱(1)的外壳(10)的较高区段中的构造的变体。
图4a示出了根据本发明的压载舱(20)在垂直椭圆形或蛋形外壳(10)中的纯锥形漏斗形内壁(22)的垂直剖面图。
图4b在与图4a相同的投影中示出了根据本发明的压载舱(20)在垂直椭圆形或蛋形外壳(10)中的部分锥形漏斗形内壁(22)，其中压载舱内壁(22)的上部伸入垂直外壳中，并且其中在压载舱的内壁的该上部圆柱形区段的中间布置有一个居中布置的、通常为圆柱形的上部内部区段(其可以有一个工作层16或只是一个舱)。本实施例表示图3所示的主要形状。
图4c示出了本发明的另一个实施例，其中内壁(22)通常向上逐渐变细并逐渐减小，因为它由与垂直外壳一起构建的环形板的水平区段组成，并且具有在外壳(10)内部向上延伸到顶部的套管形中心区段。
图4d示出了本发明的实施例，其具有根据本发明的压载舱的大致锥形内壁(22)，其中压载舱的内壁(22)的上部在顶部的一个简单的、相对狭窄的外壳中延伸，因此在狭窄外壳中或紧靠其下方的养殖容积的自由表面变得非常小。
图5示出了本发明的实施例的垂直剖面图，并示出了用于主要将水置换到养殖容积的入口(81)和出口(82)，以及入口和/或出口中的泵(80)。此外，图5示出了用于收集养殖容积的底部的死鱼和排水的集水舱(90)，以及在舱(1)的上区段(11)的工作甲板处间接连接到颗粒分离器(93)和污泥舱(96)的排水管(91)。
具体实施方式
本发明是一种养殖舱(1)其中该舱具有：
-封闭的刚性外壳(10)，除了必要的管道通道、阀门等，通常包含用于水产养殖动物(例如鱼或贝类)的养殖容积(2)，
-其中该外壳(10)被布置成具有大致垂直的主轴线(a)/长轴，并且优选地形状像蛋形或近似垂直的长轴旋转椭圆体，并且进一步优选地具有钝端朝下和尖端朝上的蛋形，并且其中本发明的特征是
-至少一个高度放置的内部压载舱(20)，其容积被布置在外壳(10)内部和外壳(10)的上区段(11)。该外壳的上区段(11)的一部分可以构成压载舱(20)的外壁(24)，从而形成一体，而一个壁(22)将压载舱(20)向内界定为朝向养殖容积(2)的上部。
养养殖舱(1)设计用于系泊，并配有用于系泊线的紧固点。
压载舱(20)可以是一个区段或通过舱壁(21)分成几个区段(23)。压载舱(20)为浮力压载舱，即上压载舱，即通过充入空气对养殖舱的浮力作出可调节程度的贡献，并可进行水压载。我们在下面简称为“压载舱(20)”。具有这种内部且高度放置的压载舱(20)的一个优点是：内部高位压载舱(20)是外壳(10)，外截面积(A10)越小，外壳(10)的吃水越大；这样，外壳就不需要外部的环形浮动轴环了。这允许海上的表面波显著降低朝向舱的上区段(11)的撞击力矩，并将减少优选为蛋形养殖舱(1)的流体动力学响应，包括起伏、滚动、冲踩(stamping)、齿轮滚动(gearing)、形成缺口(jagging)、摇摆在内的运动，但在这种情况下，尤其应适用于滚动和冲压(“俯仰”)以及起伏。养殖舱(1)的上区段(11)将充当足够大的波浪的波纹剪切，即波浪可以撞击。将浮力压载舱(20)置于蛋形外壳内可减少波浪在外部浮动轴环上的更大攻击表面，否则这也会形成一个壁，使波浪靠在该壁上，并且还会因流体动力学响应而产生更大的加速度。
养殖舱(1)的吃水可以基本上通过压载舱(20)中的压载水来调节。包括压载舱(20)的压载系统适用于在恶劣天气和苛刻海况的情况下将吃水增加到例如图1所示的所谓的生存吃水，或者布置成抽出水以将吃水减少到其他吃水，例如图1所示的操作吃水。这样人们就可以进入工作甲板的舱口，并在养殖容积中降低水位以与鱼一起工作。
将压载舱(20)设置为环形内部结构的一个优点是：该结构易于建造，由于其双曲表面而变得坚固，并且可以获得连续内壁(22)，其重量比压载舱应该像轴环一样位于外壳(10)的外侧上时更轻。
在本发明的一个实施例中，压载舱(20)通常是具有连续内壁(22)的轴对称的环形。
上面提到了使压载舱(20)位于内部的优点。使压载舱(20)呈环形和内部的另一个优点是：结构变得简单并且具有连续内壁(22)。如果压载舱(20)应由舱壁(21)分成几个单独的舱，则内压载舱(20)不会增加太多重量，因此也将防止压载舱(20)中的晃动。轴对称意味着养殖舱(1)在很大程度上获得了独立于天气方向，即风向和波浪方向的海洋特性。
在本发明的一个实施例中，压载舱(20)的内壁(22)具有大致向上逐渐变细的形状。这可以是阶梯形或漏斗形，如图1、2和3中的剖面所示。
具有向上逐渐变细的内壁(22)，即通常为倒漏斗形状的优点在于，内部横截面面积，即养殖容积的表面，随着内部水位的增加而减小，从而实现了减小的内部波浪状态，并且随着内部水位的增加，晃动以及因此在养殖容积(2)的内表面产生波纹的力减小。这有两个影响：波纹对流体动力响应的影响降低了。因此，舱的水动力响应在较高的内部水位比在较低的内部水位时变得更小，并且加速度变得更低并且运动变得更平静。这有助于改善鲑鱼或舱中任何鱼类的动物福利。
在本发明的一个实施例中，向上逐渐变细的内壁(22)在其垂直范围的大部分上是锥形的。
在图1、2和3中，内壁(22)在其垂直截面中形成了大约与垂直线成45度并与外壳(10)形成相当锐角。在结构中，该过渡可以朝外壳(10)修圆，参见图2所示过渡的放大部分，以简化组装/结构并形成为排水管(24)提供空间的舱的圆形下部、压载舱(20)下方的通道等。
在本发明的一个实施例中，压载舱(20)具有径向外壁(24)，该外壁沿外壳(10)的高处部分(10H)延伸或由外壳(10)本身的高处部分(10H)形成。
在本发明的一个实施例中，舱(1)配备有压载泵(30)，该压载泵(30)被布置成经由压载水通道(25)部分地或完全地用水填充或清空压载舱(20)。
在上述本发明的一个实施例中，即在附图中示出的具有蛋形的舱(1)的外壳(10)设置有向上指向的较尖的端部(11)和向下指向的较钝的部分(12)，即，其中外壳(10)具有尖端(11)向上的蛋形。
然后我们参考图2中所示的实施例。压载舱(20)可以包括压载舱(20)中的径向的、垂直舱壁(21)，因此可以包括多个压载舱扇区(23)。舱壁将通过压载舱(20)中的“振铃”来抵消晃动和不希望的不稳定性以及不希望的水动力响应。
上压载舱的调节
在本发明的一个实施例中，高位压载舱(20)包括至少一个压载泵(30)，其压载管(25)向下延伸到压载舱(20)的底部附近，参见图2。在压载舱(24)中示出了开口(24')。压载泵(30)和压载管被布置成将压载舱(20)填充或排空至所需程度。在本发明的一个实施例中，压载管(25)在压载舱(20)本身内部向下延伸。在一个实施例中，外侧海水的供应管(26)在泵和外壳(10)外部的外侧海水之间延伸，当压载舱(20)完全排空并且外壳(10)浮在高处时，它必须至少向下延伸至水线以下，但海水供应管(26)也可以经由压载舱(20)向下延伸，并且经由压载舱(20)的底部的通道穿过外壳(10)排出。这样做的一个显著优势是我们避免干扰管道或在舱外有易受攻击的管道，或者特别是我们避免在鱼所在的实际养殖容积(2)内以及清洁和卫生很重要的地方设置压载管道。
根据本发明的一个实施例，压载舱(20)配备有直立的垂直舱壁(21)，从而将压载舱(20)分成多个舱壁空间(23)或压载舱扇区(23)，参见图2。为了在舱壁(23)之间分配压载物，提供舱壁开口(24')。
在本发明的一个实施例中，每个压载舱部分/舱壁空间(23)具有压载管(25)。压载管(25)可以在舱壁空间(23)/压载舱扇区(22)内向下延伸，以避免“干扰”周围的管道，特别是避免在养殖容积(2)内设置的管道。
下压载
在本发明的一个实施例中，舱(1)设置有压载舱或压载底舱(40)，其被布置在外壳(10)的内部或外部，靠近外壳(10)的下端，用于向下调整质心，并因此增加舱的稳定性。如果舱本身有足够的稳定性，可以不用固体压载物。然而，为了获得足够的整流力矩，具有压载舱或压载底舱(40)形式的压载重量可能是有利的。压载底舱(40)可以填充海水或比海水密度更高的物质，例如沙浆，并且可以配备压载泵和压载管，从甲板或直接通过外壳(10)的下部。
上通道
在本发明的一个实施例中，舱(1)设置有垂直通道(15)，垂直通道(15)轴向布置在上部(11)中，并且其中垂直通道(15)被工作甲板(16)包围，该工作甲板延伸到所需的上部水位以下，因此在这样的高水位处形成了小的自由表面积。这种垂直通道(15)的优点是，在内部水位高时，例如在“生存模式”或所需的浸没模式下，波纹减少到最低限度，而且鱼可以上去捕捉空气，气体可以经由垂直管道(15)中剩余的空间排出，并且鱼可以经由门或舱口(未示出)进入养殖容积。
表面处的环形通道
根据本发明的一个实施例，舱(1)包括位于压载舱(20)顶部的环形通道(17)，参见图2，其中环形通道(17)向下朝向养殖容积(2)并由外壳(10)向上界定。在本发明的一个实施例中，环形通道包括一个或多个绞盘(18)，用于升高和降低用于分隔网格或废物围网(95)的环形框架(19)。框架(19)可以通过养殖容积(2)升高到水面以上，因此这意味着(a)将框架(19)和存储或连接到框架的设备存放在内水面以上，以避免当框架和/或设备在养殖容积(2)中(即在养殖容积的水中)不使用时的生长，以及(b)避免框架和设备阻碍鱼浮出水面以摄入空气。
养殖容积内换水的入口和出口
在本发明的一个实施例中，一个或多个泵(80)被布置成穿过外壳(10)的开口(81、82)，参见图2和图5。在一个实施例中，被布置成穿过漏斗形部分的壁(22)的开口(82)，其构成外壳(10)的上部(10H)的舱(10)的壁。当养殖容积包含成千上万公斤的养殖鱼时，需要大量更换水。通过开口(82)的出口用于取出具有不沉降的细颗粒的用过的水，这些细颗粒呈薄云状，最好能随水流漂走，不会沉到底部。
在本发明的一个实施例中，泵(80)被布置成使得下开口(81)用于靠近外壳(1)的底部部分(12)取水。
进水口设有过滤装置，以防止小生物如陀螺和其他有害生物的摄入。出口上方可以有过滤器或网格，以防止不需要的生物进入。
这些设计允许人们在靠近舱的底部的地方吸入较冷的水，并在靠近水面的地方排出用过的水。入口(81)可使水沿具有一定切向分量的方向进入，以实现水团的循环。同样，顶部的出口(82)可以具有一定的切向分量。
如果将泵(80)布置在通过上部(10H)的开口(82)处，则外壳(10)中将产生负压，使得养殖容积内的内水位略低于外壳的外水位线。如果将泵(80)布置在下部的入口开口(81)中，则外壳(10)中将出现过压，使得内水位变得高于外水位线。
在本发明的一个实施例中，泵(80)在开口中形成为倒置的螺旋桨，涡轮叶片(83)安装在环绕的电环形定子(85)中的无轴环形转子(84)中，他们一起组成泵马达(86)。这种实施例的一个显著优点是它在轴向方向上的构建非常少；水流的通道中没有齿轮箱或马达，因此它具有很大的横截面积，可以将大量的水泵入或泵出养殖容积(2)。
沉降颗粒和死鱼的排出。
死鱼和颗粒通常会沉降在底部。可以调节饲养，使鱼中沉淀的颗粒下沉。在本发明的一个实施例中，为这样的死鱼和在外壳(10)底部沉淀的底部污泥提供了死鱼集水舱(90)，参见图5。该集水舱(90)具有排水管(91)，排水管(91)在外壳(10)的表面上或表面内向上延伸至上区段(11)中的工作甲板(16)处的空间，排放水流由泵泵(92)驱动。排放水流经由颗粒分离器/处理装置(93)进料，颗粒分离器/处理装置(93)将污泥去除至污泥舱(96)并经由出口管(94)将净化水输送到海中。
Claims (13)
1.一种养殖舱(1)，
-具有封闭的刚性外壳(10)，其通常包含用于水产养殖动物(诸如鱼或贝类的)养殖主体(2)，
-其中所述外壳(10)基本上是椭圆形或蛋形，并且被布置成具有大致垂直的主轴线(a)，并且其特征在于
-至少一个内部压载舱(20)，其被布置在所述外壳(10)内并且被布置在所述外壳(10)的上区段(11)处。
2.根据权利要求1所述的养殖舱(1)，
-其中所述压载舱(20)通常是具有连续内壁(22)的轴对称的环形。
3.根据权利要求1或2所述的养殖舱(1)，
-其中所述压载舱(20)的内壁(22)具有大致向上逐渐变细的形状。
4.根据权利要求3所述的养殖舱(1)，-其中向上逐渐变细的所述内壁(22)在其垂直范围的大部分上是锥形的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的养殖舱(1)，
-其中所述压载舱(20)具有径向外壁(24)，其沿着所述外壳(10)的较高区段(10H)或由所述外壳(10)本身的较高区段(10H)形成，
-压载泵(30)，其被布置成经由压载水管(25)部分地或完全地用水填充或清空所述压载舱(20)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的养殖舱(1)，-其中，所述舱(1)的外壳(10)设置有向上指向的尖端(11)和向下指向的较平区段(12)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的养殖舱(1)，-包括在所述压载舱(20)中的径向舱壁(21)，其因此可以包括多个压载舱扇区(23)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的养殖舱(1)，
-其中，所述压载舱(20)包括至少一个压载泵(30)、一个压载管(25)，所述压载管(25)通向至少一个集水舱(24)并且被布置成将所述压载舱(20)填充至所需程度，或排空所述压载舱(20)至所需程度。
9.根据权利要求8所述的养殖舱(1)，其中所述压载管(25)在所述压载舱(20)本身内部向下延伸。
10.根据前述权利要求中任一项所述的养殖舱(1)，其中所述压载舱(20)设置有直立的垂直舱壁(21)，从而将所述压载舱(20)分成多个压载舱区段(23)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的养殖舱(1)，
-具有压载舱或压载底舱(40)，其被布置成在所述外壳(10)的内侧或外侧并靠近所述外壳(10)的下端。
12.根据前述权利要求中任一项所述的养殖舱(1)，
-具有垂直通道(15)，所述垂直通道(15)被轴向布置在所述上区段(11)中，并且其中所述垂直通道(15)被空间包围，工作甲板(16)在所需的高水位以下延伸，从而在这种高水位上形成小的自由表面积。
13.根据前述权利要求中任一项所述的养殖舱(1)，包括在所述压载舱(20)顶部的环形通道(17)，所述环形通道(17)向下朝向所述养殖主体(2)开口并由所述外壳(10)向上界定，并且其中所述环形通道容纳一个或多个绞盘(18)，其用于升高和降低用于分离网格或废物围网的环形框架(19)。
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