本发明涉及海水养殖，特别是涉及一种利用蒸发作用的深层海水泵吸装置。
背景技术：
由于海洋中存在层化结构，海洋中的表层海水和深层海水之间的水交换比较困难，表层海水阳光充裕温度较高，含氧量较高，营养盐浓度较低，是鱼类和浮游动植物等海生物生活的主要区域；深层海水的温度较低，含氧量较低，但是富含营养盐等物质，是扇贝、牡蛎、珊瑚等底栖生物的生活区域。夏季强阳光辐射会造成海表温度过高，影响鱼类和浮游动植物的生存，需要一种降温方式使海表水温度维持在合适的区间，以此来保障养殖安全。同时，海表海水中普遍缺乏营养盐供给，而深层海水中营养盐过剩。可以通过气泵和管道将氧气输送至深层海水中，以此提高深层海水中的氧含量，但这种方式缺点明显，叶轮泵的工作需要长期稳定的能源供应来源，在海洋环境中的能源供应是成本较高的，也容易出现故障，需要较高的人工维护成本和初期建设成本。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现要素：
若能够提供一种通道将深层海水中的营养盐引至海表，将改善海表的生态环境，增加海表的养殖产量。但目前并没有有效的技术装备能够直接长期地将深层海水定向向上输运至表层海水中。
本发明的主要目的在于解决上述技术问题，提供一种利用蒸发作用的深层海水泵吸装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用蒸发作用的深层海水泵吸装置，包含浮力结构、设置在所述浮力结构上的表层蒸发体、下部吸水体以及深层至表层通水管道，所述表层蒸发体设置在海表以上且具有朝水平方向延伸的悬突部，所述下部吸水体的上端与所述表层蒸发体的下端相连，所述下部吸水体的下端与所述深层至表层通水管道的上端开口相连，所述深层至表层通水管道的下端开口连通海水深层区域，所述表层蒸发体上的水分蒸发作用在所述深层至表层通水管道内形成局部负压，使得深层海水保持向上输运至所述表层蒸发体，一部分深层海水被蒸发的同时，另一部分深层海水在所述表层蒸发体的悬突部处形成水滴落入表层海水中。
进一步地：
所述表层蒸发体与所述下部吸水体为海绵材料。
所述表层蒸发体为以扁平式结构从中心向周围铺展开的表层蒸发叶片。
所述表层蒸发叶片为带有顶部伞盖的蘑菇形。
所述深层至表层通水管道为竖直贯通管道。
还包括连接在所述表层蒸发体与所述下部吸水体之间的吸水支撑件。
所述吸水支撑件为海绵材料。
所述浮力结构包括海面浮块，所述海面浮块固定在所述深层至表层通水管道的上端。
还包括锚定装置，所述深层海水泵吸装置通过所述锚定装置在海底锚定。
所述锚定装置包括固定在所述深层至表层通水管道上的缆绳。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供了一种能够实现长期连续将处在深层的海水定向地输送至海表中的泵吸式装置，这种装置能够产生垂向的海水交换，能够长期地利用太阳能和风能的蒸发作用抽吸深层富含有营养盐较冷的海水，将其运输到海表，增加海表的营养盐浓度，降低海表温度；同时增强海水的垂向对流，提高深层海水的温度和含氧量，从而为深层海水和表层海水间的温度交换、含氧量交换、营养盐交换提供了一个稳定输送的通道。
利用本发明，可降低表层海水的温度，从而减轻夏季海表温度过高对表层海水中养殖生物带来的不利影响。可提高表层海水的营养盐浓度，从而增加表层海水中的生物量，改善海表的生态环境；同时可增强海水的垂向交换，也会在一定程度上提高深层海水的温度和含氧量，从而可营造有利于扇贝、牡蛎等较深海域生物的生长环境，有利于增产和增加其品质。
附图说明
图1为本发明一种实施例的深层海水泵吸装置的结构示意图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于耦合或连通作用。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参阅图1，在一种实施例中，一种利用蒸发作用的深层海水泵吸装置，包含浮力结构、设置在所述浮力结构上的表层蒸发体1、下部吸水体4以及深层至表层通水管道6，表层蒸发体1和下部吸水体4为多孔吸水材料，所述表层蒸发体1设置在海表7以上且具有朝水平方向延伸的悬突部，所述下部吸水体4的上端与所述表层蒸发体1的下端相连，所述下部吸水体4的下端与所述深层至表层通水管道6的上端开口相连，所述深层至表层通水管道6的下端开口连通海水深层区域，所述表层蒸发体1上的水分蒸发作用在所述深层至表层通水管道6内形成局部负压，使得深层海水保持向上输运至所述表层蒸发体1，一部分深层海水被蒸发的同时，另一部分深层海水在所述表层蒸发体1的悬突部处形成水滴落入表层海水中。
根据实际应用的需要，表层蒸发体1一般具有巨型尺寸。
在其工作时，深层至表层通水管道6始终连通表层海水和深层海水，下部吸水体4始终浸没在海水中，使得整个下部吸水体4保持湿润状态，下部吸水体4的上端与表层蒸发体1的下端直接相连，太阳能和风能能够驱动表层蒸发体1上的水分蒸发，在深层至表层通水管道6内形成局部负压，从而使得管道6中的海水保持向上输运，实现深层海水输运至表层海水中。表层蒸发体1中始终保持水分饱和，在其悬突部处形成水滴，落入表层海水中，从而降低表层海水的温度，增加营养盐的含量。由于深层至表层通水管道6中的海水温度低于外部海水温度，通过管壁的热传导也能起到对表层海水的降温效果。
在优选的实施例中，所述表层蒸发体与所述下部吸水体为海绵材料。应理解，也可采用其他的多孔吸水材料而不仅限于海绵材料。
参阅图1，在优选的实施例中，所述表层蒸发体1为以扁平式结构从中心向周围铺展开的表层蒸发叶片。在更优选的实施例中，所述表层蒸发叶片为带有顶部伞盖的蘑菇形。
应理解，表层蒸发体1不限于采用上述优选形式，只要能够有效吸水、蒸发和向海表滴水的结构形式对于本发明都是适用的。
参阅图1，在优选的实施例中，所述深层至表层通水管道6为竖直贯通管道6。应理解，竖直的管道6并不是必须的，也可以采用能够从深层向海表输送水的其他管道6形式。
参阅图1，在优选的实施例中，还包括连接在所述表层蒸发体1与所述下部吸水体4之间的吸水支撑件2。吸水支撑件2可以是海绵材料。所述吸水支撑件2可以采用比所述表层蒸发体1与所述下部吸水体4的强度更高的结构形式，从而更好地起到所述表层蒸发体1的支撑作用。
所述浮力结构包括海面浮块3，所述海面浮块3固定在所述深层至表层通水管道6的上端。另外，所述浮力结构也可以直接与海棉结构固定。
在优选的实施例中，深层海水泵吸装置还包括锚定装置5，所述深层海水泵吸装置通过所述锚定装置5在海底8锚定。
所述锚定装置5包括固定在所述深层至表层通水管道6上的缆绳。
应理解，锚定装置是为了使深层海水泵吸装置能够更加稳固和稳定的工作，对于实现本发明并不是必须的。
本发明实施例的深层海水泵吸装置利用太阳能和风能的蒸发作用，可长期地将深层海水提升至海表，降低海表温度的同时增加海表的营养盐供给，利用太阳能和风能，无需提供单独的外部能源，可以进行大范围的布放，适合规模化的应用。
以下进一步举例描述本发明具体实施例。
如图1所示，一个具体实施例的利用蒸发作用的深层海水泵吸装置包含表层蒸发叶片、吸水支撑件2、海面浮块3、下部吸水体4、锚定装置5、竖直贯通的深层至表层通水管道6。在其工作时，由海面浮块3和锚定装置5将整个设备锚定，管道6始终连通表层海水和深层海水。下部吸水体4始终浸在海水中，使得整个下部吸水体4保持湿润状态。下部吸水体4的上端与表层蒸发叶片的下端通过吸水支撑件2相连。太阳能和风能能够驱动表层蒸发叶片上的水分蒸发，管内形成局部负压，从而使得管道6中的海水保持向上输运，实现深层海水输运至表层海水中。表层蒸发叶片中始终保持水分饱和，在叶片的边缘尖锐处形成水滴，落入表层海水中，从而降低表层海水的温度，增加营养盐的含量。管道6中的海水温度低于外部海水温度，通过管道6的管壁的热传导也能起到对表层海水的降温效果。
本发明的背景部分可以包含关于本发明的问题或环境的背景信息，而不一定是描述现有技术。因此，在背景技术部分中包含的内容并不是申请人对现有技术的承认。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本发明的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离专利申请的保护范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。
1.一种利用蒸发作用的深层海水泵吸装置，其特征在于，包含浮力结构、设置在所述浮力结构上的基于多孔吸水材料的表层蒸发体、基于多孔吸水材料的下部吸水体以及深层至表层通水管道，所述表层蒸发体设置在海表以上且具有朝水平方向延伸的悬突部，所述下部吸水体的上端与所述表层蒸发体的下端相连，所述下部吸水体的下端与所述深层至表层通水管道的上端开口相连，所述深层至表层通水管道的下端开口连通海水深层区域，所述表层蒸发体上的水分蒸发作用在所述深层至表层通水管道内形成局部负压，使得深层海水保持向上输运至所述表层蒸发体，一部分深层海水被蒸发的同时，另一部分深层海水在所述表层蒸发体的悬突部处形成水滴落入表层海水中。
2.如权利要求1所述的深层海水泵吸装置，其特征在于，所述表层蒸发体与所述下部吸水体为海绵材料。
3.如权利要求1或2所述的深层海水泵吸装置，其特征在于，所述表层蒸发体为以扁平式结构从中心向周围铺展开的表层蒸发叶片。
4.如权利要求3所述的深层海水泵吸装置，其特征在于，所述表层蒸发叶片为带有顶部伞盖的蘑菇形。
5.如权利要求1至4任一项所述的深层海水泵吸装置，其特征在于，所述深层至表层通水管道为竖直贯通管道。
6.如权利要求1至5任一项所述的深层海水泵吸装置，其特征在于，还包括连接在所述表层蒸发体与所述下部吸水体之间的吸水支撑件。
7.如权利要求6所述的深层海水泵吸装置，其特征在于，所述吸水支撑件为海绵材料。
8.如权利要求1至7任一项所述的深层海水泵吸装置，其特征在于，所述浮力结构包括海面浮块，所述海面浮块固定在所述深层至表层通水管道的上端。
9.如权利要求1至8任一项所述的深层海水泵吸装置，其特征在于，还包括锚定装置，所述深层海水泵吸装置通过所述锚定装置在海底锚定。
10.如权利要求9所述的深层海水泵吸装置，其特征在于，所述锚定装置包括固定在所述深层至表层通水管道上的缆绳。
技术总结