[发明专利]波浪能海底注气装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种向海面下打气的装置，特别涉及一种波浪能海底注气装置。

背景技术

 我国东、南两面为海洋环绕，有长达18000km 的海岸线和辽阔的海域，海洋经济的发展潜力巨大。近30年以来，由于海洋工程活动加剧、陆源污染物过度排放、近海渔业资源的持续过度捕捞等原因，海洋生态环境受到了人为的负面影响。同时，中国的周边海域，在吸收二氧化碳方面，一直扮演着重要角色，为我国的碳排放吸收作出重要贡献。另外，海洋自然灾害的应对，也是我国海洋科学研究中的一项重要课题。 

海洋人工上升流技术，是通过放置人工系统，形成自海底到海面的海水流动。海洋上升流技术可以有这样一些作用： 1、把底部富含营养盐水体输送到海面的有光层，同时增加有氧空间，可有效增加初级生产力，改善海洋特别是渔场生态环境； 2、提高海洋的碳汇能力，提高海洋对二氧化碳的吸收； 3、降低海面温度，或许对抑制气候变暖产生作用等等。

我国台湾大学梁乃匡教授等(1999, 2005)将气力提升理论应用于人工上升流研究领域，将压缩空气打入海中垂直管中，利用气泡与水的混合液相对海水轻，海水在气泡浮升的动能带动作用下上升的机理，将海中深层富含高营养盐的海水提升至上层，以提高海域生产力，改善海域的环境条件，提供海洋增养殖一套可行的方法。

在波浪能利用方面，国际上已经做了大量相关研究。但研究目的多为利用波浪能发电，以电能的方式将能量存储起来。在深海打气方面，国际上相对研究较少，所作的研究也都是利用外带能源使用空压机向海底打气进行上述气力提升理论的验证，国内在这方面的研究更是基本空白。实现海面装置脱离地面供给自主地向海底助气的装置还尚未出现。

发明内容

本发明的主要目的在于填补现有技术的空白，提供一种实现将波浪能应用于向海底注气的装置。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种波浪能海底注气装置，包括浮动装置和位于浮动装置内的固定装置，浮动装置包括浮子、架子、齿条、齿条架、上密封罩和下密封罩；所述架子为内部空心的圆柱体结构，圆柱体结构分为上下半径不同的两部分，且上部分半径大于下部分的半径，架子在上下两部分的交接处固定在浮子上，架子的下端中间设有孔，齿条架插入孔中，齿条架上固定有齿条，上密封罩设置在架子的上部分外，下密封罩设置在架子的下部分和齿条外；

固定装置包括双作用式气缸、支撑架、传动链和稳定装置；支撑架固定在架子中间段的内部；稳定装置为锚，通过绳索与齿条架伸出下密封罩的部分连接；所述传动链包括齿轮、齿轮轴、内侧轴、外侧轴、曲柄、轴承座和支撑板，齿轮与齿条连接，齿轮轴通过键与齿轮连接固定，齿轮轴的两端安装深沟球轴承后分别固定在轴承座上，齿轮轴的两端还分别通过联轴器或者离合器与内侧轴相连，内侧轴的另一端与曲柄一端连接，曲柄的另一端通过外侧轴连接到轴承座，内侧轴和外侧轴分别通过深沟球轴承构成滚动副，轴承座固定在支撑板上，支撑板与架子连接固定；双作用式气缸的一端通过轴销连接设置在支撑架上的气缸上支座，构成转动副，双作用式气缸的活塞杆从双作用式气缸的另一端伸出；曲柄包括曲柄销、紧定螺钉和曲柄侧板，曲柄销与双作用式气缸活塞杆伸出端的鱼眼接头相连接；双作用式气缸的出气口通过气管连接到涌升管中间段内，所述涌升管包括外套和环骨架。

作为进一步的改进，所述双作用式气缸的每个节气口都分成两股气路，两股气路配有相反方向的单向阀。

作为进一步的改进，所述浮子为环形，并设置有楔形迎风面。

作为进一步的改进，所述波浪能海底注气装置设有用于限定齿轮支架相对运动的限位装置，该限位装置具体实现如下：在上密封罩与连接齿条的支撑架之间、下密封罩与连接齿条的支撑架之间安装有弹簧。

作为进一步的改进，所述固定装置的外形呈圆柱形，侧边设置有导轨。

作为进一步的改进，所述齿条有两个，并背靠背固定在齿条架上。

作为进一步的改进，所述两个齿条的中心与浮子中心线重合。

作为进一步的改进，所述齿轮到曲柄的传动链上各轴承座两端都安装有轴承盖。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

利用波浪能发电，使海面装置脱离地面供给自主地向海底助气，实现海洋人工上升流。

附图说明

图1为本发明的轴测图。

图2为本发明剥除上密封罩和下密封罩后的轴测图。

图3为本发明中的传动链剖视图。

图4为本发明中的齿条到气缸拉压的传动示意图。