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一种自助式生态移动岛的制作方法

时间:2022-01-26 阅读: 作者:专利查询

一种自助式生态移动岛的制作方法

1.本发明涉及生态岛技术领域,尤其是涉及一种自助式生态移动岛。


背景技术:

2.随着塑料垃圾与其他有害废物的日趋增多,环境污染已非常严重,尤其是多年持续不断的二氧化碳的超量排放致使气候变暖与海洋酸性化污染,气象灾难频发,已严重威胁到了整个地球的生态平衡,以至于海洋的酸性化也在加重,给海洋生物的生存带来严重威胁。
3.虽然人类早已认识和感受了大气污染、环境污染及其所带来的危害性,并已经采取了陆地植树、海岸生态治理等多种治理措施,比如:海上生态环保浮岛、生态景观浮岛、可移动人工浮岛等海上浮岛建设,但现有技术中的海上生态浮岛并不能实现自助式移动,更无法靠自身的动力实施远航,也就无法真正解决“远海”生态开发(远海,由于缺乏植物及其产生的腐质物,海生物就很少,往往被业界称之为蓝海沙漠)。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种自助式生态移动岛,该自助式生态移动岛能够解决上述问题;
5.本发明提供一种自助式生态移动岛,包括:
6.架体;
7.生态层,设置在所述架体的顶部;
8.浮力层,设置在所述架体的底部用于为所述架体提供浮力,其由若干沿移动方向设置的浮排组成,所述浮排之间间隔设置形成水道;
9.水车,沿竖直方向转动,设置在所述水道内且底部延伸至水面之下,所述水车与第一发电装置连接,所述第一发电装置与储能装置连接;
10.驱动系统,设置在所述架体的底部驱动所述架体移动,所述驱动系统与所述储能装置连接。
11.在优选的实施方案中,所述浮排的两端呈三角形使水道的两端为喇叭口状。
12.在优选的实施方案中,所述浮排由若干浮桶组成。
13.在优选的实施方案中,所述浮力层的上方设有用于调整所述浮排浮力的抽注水系统。
14.在优选的实施方案中,所述抽注水系统包括抽水管和注水管,所述抽水管的一端设有真空泵,所述注水管上连接有进气管、延伸至水面之下的进水管和若干与所述浮桶对应且延伸至所述浮桶内部顶部的第一连接管,所述抽水管上连接有若干与所述浮桶对应且延伸至所述浮桶内部底部的第二连接管。
15.在优选的实施方案中,每条所述水道内均间隔设有多个所述水车,所有所述水道内位于同一横排的所述水车通过一根延伸方向与所述架体移动方向垂直的联动轴串联将
多个所述水车联动,每根所述联动轴均连接一台所述第一发电装置。
16.在优选的实施方案中,所述第一发电装置设置在所述联动轴的上方,其转动端与所述联动轴平行设置且与所述联动轴通过与其垂直的第一传动轴连接,所述联动轴上及所述第一传动轴的两端均设有第一锥齿轮,所述第一发电装置的转动端上设有两个导向方向相反的锥形的飞轮,两个所述飞轮均与所述第一传动轴一端的第一锥齿轮啮合用于带动所述第一发电装置的转动端朝向一个方向转动。
17.在优选的实施方案中,所述驱动系统包括至少两根沿移动方向设置由所述架体的一端延伸至另一端的吸水管道,所述吸水管道的尾端设有与驱动电机连接的驱动叶轮。
18.在优选的实施方案中,所述架体位于水面之上部分的两侧设有多个风车,所述风车包括转动杆和设置在所述转动杆外侧的叶片,多个所述风车通过一根与所述转动杆垂直的通轴联动,两侧的通轴通过一根第二传动轴联动且第二传动轴与所述第二发电装置的转动端连接,所述第二发电装置与所述储能装置连接。
19.在优选的实施方案中,所述叶片为半圆筒形,每个所述风车上的叶片的开口方向沿圆周方向一致;
20.每侧所述风车的数量均为偶数,两个为一组,每组所述风车上的所述叶片的开口方向相反,每组所述风车均通过一根连轴联动,所述连轴与所述通轴通过链轮及链条连接,所述风车与所述连轴之间、所述通轴与所述第二传动轴之间和所述第二传动轴与所述第二发电装置的转动端之间均通过第二锥齿轮连接。
21.本发明的技术方案通过洋流带动水车旋转从而带动第一发电装置发电,进而带动驱动系统工作驱动生态移动岛移动,无需额外的能源驱动,不会向海洋排放垃圾。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明所述的自助式生态移动岛的正视图;
24.图2为本发明所述的浮力层的俯视图;
25.图3为本发明所述的水车与第一发电装置联动的结构示意图;
26.图4为本发明所述的抽注水系统的结构示意图;
27.图5为本发明所述的风车与第二发电装置联动的结构示意图;
28.附图标记说明:
29.1、架体;2、浮力层;3、生态层;4、驱动系统;5、浮排;6、浮桶;7、水车;8、联动轴;9、真空泵;10、第一发电装置;11、第一传动轴;12、第一锥齿轮;13、抽水管;14、注水管;15、第二连接管;16、第一连接管;17、进气管;18、进水管;19、转动杆;20、叶片;21、连轴;22、链轮;23、链条;24、第二传动轴;25、通轴;26、第二发电装置;27、第二锥齿轮;28、飞轮。
具体实施方式
30.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实
施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
31.在本发明的描述中,需要理解的是,术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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。
32.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个所述特征。在本发明的描述中,"多个"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.如图1-5所示,本发明提供一种自助式生态移动岛,包括:
34.架体1,由水泥和碳纤维等材料制成;
35.生态层3,设置在架体1的顶部,铺设土壤,种植植物用于治理环境;
36.浮力层2,设置在架体1的底部用于为架体1提供浮力,其由若干沿移动方向设置的浮排5组成,浮排5之间间隔设置形成水道;
37.水车7,沿竖直方向转动,通过洋流及生态岛移动时水的相对运动推动水车7转动,设置在所述水道内且底部延伸至水面之下,水车7与第一发电装置10连接,第一发电装置10与储能装置连接,水车7转动带动第一发电装置10进行发电然后将电能储存在储能装置内,储能装置可以为蓄电池组;
38.驱动系统4,设置在架体1的底部驱动架体1移动,驱动系统4与所述储能装置连接,储能装置为驱动系统4提供所需电力。
39.浮排5的两端呈三角形使水道的两端为喇叭口状,用以对不同方向的洋流进行整流、导流和加速。
40.浮排5由若干浮桶6组成。包括具有浮力的安装架,安装架上设有用于固定浮桶6的固定连接板。
41.浮力层2的上方设有用于调整浮排5浮力的抽注水系统,通过在浮桶6内抽注水调整浮桶6的重量来调整浮排5的浮力,生态岛体积大、面大,行进速度必然比较慢,遇上大风大浪时,不便快速逃离,抽注水系统使生态岛具有了半潜功能,就可以大大提高生态岛的抗风浪能力,从而提高其安全性。
42.如图4所示,所述抽注水系统包括抽水管13和注水管14,抽水管13的一端设有真空泵9,另一端封闭,注水管14上连接有进气管17、延伸至水面之下的进水管18和若干与浮桶6对应且延伸至所述浮桶6内部顶部的第一连接管16,抽水管13上连接有若干与浮桶6对应且延伸至所述浮桶6内部底部的第二连接管15,第一连接管16和第二连接管15布置时避开水车7等物体,避免相互影响,浮桶6的底部设有凹坑,第二连接管15的底端延伸进凹坑内,便
于将浮桶6内的水全部排干,进气管17和进水管18上均设有控制阀,需要往浮桶6内注水时,打开真空泵9及进水管18上的控制阀,关闭进气管17上的控制阀,真空泵9将浮桶6内的空气抽出形成负压,海水从进水管18进入到浮桶6内;需要抽水时,打开真空泵9及进气管17上的控制阀,关闭进水管18上的控制阀,第二连接管15将浮桶6内的水抽出。
43.如图2-3所示,每条所述水道内均间隔设有多个水车7,所有所述水道内位于同一横排的水车7通过一根延伸方向与架体1移动方向垂直的联动轴8串联将多个水车7联动,多个水车7同转,实现各水车的“快速”带“慢速”的联动效应,每根联动轴8均连接一台第一发电装置10。
44.第一发电装置10设置在联动轴8的上方,也设置在抽注水系统的上方,其转动端与联动轴8平行设置且与联动轴8通过与其垂直的第一传动轴11连接,联动轴8上及第一传动轴11的两端均设有第一锥齿轮12,第一发电装置10的转动端上设有两个导向方向相反的锥形的飞轮28,飞轮28与自行车上的飞轮原理相同,内部通过棘轮和棘爪连接,沿着导向方向旋转可以带动转动端一同旋转,反向旋转则单独转动不会带动转动端转动,两个飞轮28均与第一传动轴11一端的第一锥齿轮12啮合用于带动第一发电装置10的转动端朝向一个方向转动,第一传动轴11的另一端的第一锥齿轮12与联动轴8上的第一锥齿轮12啮合,联动轴8通过第一传动轴11带动第一发电装置10的转动端旋转,使第一发电装置10发电,两个飞轮28的导向方向相反,使得无论第一传动轴11正向旋转还是反向旋转都可以带动第一发电装置10的转动端朝向一个方向旋转,也就是无论水流正向流动还是逆向流动都可以带动第一发电装置10发电。
45.驱动系统4包括至少两根沿移动方向设置由架体1的一端延伸至另一端的吸水管道,吸水管道设置在架体1底部的两侧,所述吸水管道的尾端设有与驱动电机连接的驱动叶轮,驱动叶轮为圆筒内带叶轮,驱动电机设置在驱动叶轮的上方,通过皮带或齿轮或链轮带动驱动叶轮的驱动轴旋转,驱动电机外壳设置密封的防水壳体用于保护驱动电机,驱动电机带动驱动叶轮旋转吸取生态岛前方的海水,从生态岛后部管口喷出,形成前拉后推模式,来推动生态岛行进;若生态岛需要后退,则驱动电机反转,使驱动叶轮反转,倒吸海水往生态岛前方排放,即可使生态岛倒退。
46.如图5,架体1位于水面之上部分的两侧设有多个风车,所述风车包括转动杆19和设置在转动杆19外侧的叶片20,多个所述风车通过一根与转动杆19垂直的通轴25联动,多个风车带动通轴25旋转,风浪带动风车旋转,两侧的通轴25通过一根第二传动轴24联动且第二传动轴24与所述第二发电装置26的转动端连接,第二传动轴24及通轴25上设有相互啮合的第二锥齿轮27,两侧的风车一同旋转带动第二发电装置26发电,第二发电装置26与所述储能装置连接。
47.叶片20为半圆筒形,可以更大的利用风浪,可以设置4个,每个所述风车上的叶片20的开口方向沿圆周方向一致,风吹向开口方向带动风车旋转,方向明确;
48.每侧所述风车的数量均为偶数,两个为一组,每组所述风车上的叶片20的开口方向相反,每组所述风车均通过一根连轴21联动,风车的顶部及连轴21的两侧均设有第二锥齿轮27,若叶片20的开口方向相同则会造成两个风车的力相互抵消,设置相反方向的风车可以利用任何方向的风力,都可以转化为动力为第二发电装置26发电,连轴21与通轴25通过链轮22及链条23连接,连轴21与通轴25平行设置,所述风车与所述连轴21之间、通轴25与
第二传动轴24之间和第二传动轴24与第二发电装置26的转动端之间均通过第二锥齿轮27连接。当岛体任何一侧的风浪吹来时,首先吹动水风车转动,既减轻了风浪对岛体的横向冲击力,又为发电提供动力。
49.风车的传动发电系统设置在抽注水系统上方,不会相互影响。
50.该自助式生态移动岛设有卫星定位装置用于定位,还设有卫星通讯装置与远程控制端通讯连接,远程控制端可以为计算机,方便工作人员远程控制;设有控制器,为单片机,与储能装置连接,用于控制驱动系统4、真空泵31、控制阀、传感器以及其他需要电控的装置,生态岛上设有风力检测传感器(风速传感器)用于检测风浪的大小,风浪超过预定阈值时启动抽注水系统控制生态岛上浮或下潜,浮桶6内设有水位传感器。
51.该自助式生态移动岛无需额外的能源驱动,不会向海洋排放垃圾,并通过移动岛上种植植物转化二氧化碳等有害气体;且为海洋生物提供第二生存基地,以及为人类提供旱涝保收的种植基地。
52.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。