CN104411983A

CN104411983A - 用于提升水体的方法和设备

Info

Publication number: CN104411983A
Application number: CN201280073649.5A
Authority: CN
Inventors: E·莱科夫
Original assignee: Waterbox Oy
Current assignee: Waterbox Oy
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2032-06-04
Also published as: CN202865905U; TW201418142A; WO2013182731A1; CN104411983B; AR091243A1; TWI504553B; EP2867540A1

Abstract

一种用于通过容器从较大水域提升水体的方法和设备(1)，在该方法中，具有至少一个开口的容器一开始被定位于较大水域的水平面下方且容器装满水，其中，所述容器(2)通过附接至容器(2)的装置(3)被部分地抬升至所述较大水域的水平面之上，且在所述容器的抬升过程之中和之后所述容器的所述至少一个开口位于所述较大水域的水平面下方，因此将位于被抬升至所述较大水域的水平面上方的容器部分内的水体提升。

Description

用于提升水体的方法和设备

技术领域

本发明涉及从较大水域如湖或海或洋中提升水体。更确切地说，本发明涉及采用容器来进行所述提升的方法和设备。

背景技术

为了不同目的从较大水域或水库中移动或运送水的不同类型的方案是已知的。通常，这些方案在运送过程中采用不同类型的管道、泵和/或容器。

发明内容

本发明提供用于从较大水域如湖或海或洋等提升水体至该较大水域的水平面上方的方法和设备。在根据本发明的方案中，具有至少一个开口的容器用于提升所述水，该容器一开始位于较大水域表面的下方。当容器位于较大水域中时，该容器也装满或填充有水，该水能例如通过容器中的开口进入容器内部。容器置于水中从而所述至少一个开口基本位于容器的下部，如在容器的底面上。

容器设置有用于将该容器部分地提升至较大水域的水平面上方的合适装置。这些装置优选是附接至容器的浮筒或浮子，并且该浮筒或浮子可用合适的气体进行充胀或填充，从而为容器获得所需的提升作用。

在将容器部分地提升或抬升至较大水域的水平面上方的过程之中或之后，容器的所述至少一个开口或所有开口保持位于较大水域的水平面下方。通过这种方式，容器中的水保持在整个容器中，包括位于较大水域的水平面上方的部分。

在将位于被抬升至较大水域的水平面上方的容器部分内的水体提升之后，该被提升的水，或者包含在该被提升的水中的能量，便可用于合适的目的。

在本文中，容器的顶面、底面和侧面是关于重力方向进行定义的。所述较大水域还可以是具有足以完全浸没至少该容器的体积和尺寸的任意水体，并且优选地还能浸没附接至该容器的提升装置。

本发明中使用的容器必须是不透气的容器，除所述至少一个开口或多个开口的区域外，并且敞开的一个开口或多个开口必须保持在较大水域的水平面下方，以使被提升的水体保持在被提升至水平面上方的容器部分的内部。

在本发明的一个优选实施例中，容器优选由多个部块形成，该多个部块被组装以形成该容器。这一组装可以在水中实施，例如围绕从较大水域底部待提升的目标来实施。这种类型的组装容器还能被拆解以便运输，例如通过合适的标准集装箱等运输至不同地点。

在本发明的一个优选实施例中，当在提升位置时，位于较大水域水平面上方的填充有水的容器部分超过了容器总容积的一半，该总容积由容器的外部尺寸和/或外表面来定义。

在本发明的一个优选实施例中，容器具有平坦的侧面、顶面和端面，且所述至少一个开口基本占据了该被部分抬升的容器的整个底面。

在本发明的一个优选实施例中，该容器的内部可通过合适的不透气隔板分成多个单独的部分。通过这种方式，可以调整待提升的和/或从部分提升的容器中排放的合适水量。

在本发明的一个优选实施例中，至少容器是由塑料制成，优选由聚丙烯制成。

在本发明的一个优选实施例中，特别是在所述至少一个开口位于容器的平坦或基本平坦的底面中的实施例中，在容器下方可设置基板或类似部件，该基板或类似部件部分地或完全地覆盖容器的所述至少一个开口。通过这种实施例，例如，可以防止位于容器内部的水体，或者其它在容器和水体内的液体材料，在提升容器的过程之中和/或之后与周围的水发生明显的混合。所述基板或部件还能被用来例如将待提升的材料或物体保持或固定在容器内部的表面上和位于此处的水量中。然而需要注意的是，在本发明中，所述基板或部件将不会不透水地关闭所述至少一个开口，换言之，即使当整个开口被该基板或部件覆盖时，在容器内的水也能够流出容器。

限定根据本发明的方法的特征更清楚地体现在权利要求1中，限定根据本发明的设备的特征更清楚地体现在权利要求7中。其它优选实施例和特征公开于从属权利要求中。

附图说明

以下，在示例的意义上并参照附图来对本发明的示例性实施例及其优点进行更详细的解释，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的设备的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的优选的示例性实施例的设备1的示意图。设备1包括容器2和附接至该容器的八个浮筒3。

在本实施例中，容器2是中空的矩形棱柱形容器或长方体形容器，其中容器的相对侧面是平行的，在容器的底面具有开口，该开口基本占据容器的整个底面。换言之，容器2的底面是敞开的。当容器淹没在较大水域中时，通过这一开口，水可以进入中空容器2的内部。

浮筒3被布置为四个浮筒一组的两组。浮筒3在整个长度上具有圆形截面，和具有平坦的端面，并具有与容器2基本相同的长度。浮筒3相对于容器2被定位为使得浮筒的端面与容器的端面基本在同一平面内。

浮筒3的分组被形成为使得两个浮筒位于并列位置，另外两个浮筒位于第一对浮筒下方。在该分组中，每个浮筒3被固定到至少两个相邻的浮筒上，从而在该组中形成方形的浮筒布置方式。

该组浮筒3被固定至容器2的侧面，从而第一对浮筒中的一个固定在容器2上，且该组中的第二对浮筒位于容器底面下方。

当设备1被使用时，容器2首先被浸没在合适的较大水域中，淹没的方式使得当容器完全淹没时容器内部填充有水。为了在淹没过程中从容器2中排出所有空气，该容器可以侧向淹没，或者在容器上表面可配置可关闭的开口，该开口打开以淹没容器，并且在所有空气从容器内部逸出后关闭。

或者，容器2可以优选由多个独立的部块，如独立平坦的壁板部件或构件形成，其以不透气连接的形式连接至相邻的部块以形成容器。在本实施例中，容器可在较大水域中被组装，因此一旦该容器组装好后容器就已经填充有水。

一旦容器被淹没且容器内部装满水后，附接至该容器的浮筒3填充上空气或其它合适气体，以对被淹没的容器产生提升作用。可在容器淹没在较大水域中之前、之中或之后将浮筒3组附接至容器2。

填充浮筒3后，浮筒将容器2部分地抬升至较大水域的水平面上方。在升起位置，只要空气不进入被抬升容器的内部，容器2在较大水域水平面上方的部分就保持填充有水。因此，在将容器部分地提升至较大水域的水平面上方的过程之中和之后，占据容器2底面的开口需要保持在水下。

容器2和浮筒3的尺寸能够基于阿基米德定律用以下等式进行定义：

V_p＝(ρ_c/ρ_w–a)l_xl_yl_z+(1–ρ_c/ρ_w)(l_x–2t)(l_y–2t)(l_z–t)

其中V_p是浮筒的容积，

ρ_c是容器材料的密度，

ρ_w是水的密度，

a是保持在较大水域的水平面下方的容器部分(百分比)，

l_x,l_y,l_z是容器的直线尺寸，以及

t是容器壁板的厚度。

在图1的示例性实施例中，矩形长方体形的容器2的长度为15m(＝l_x)，宽度为5m(＝l_y)以及高度为4m(＝l_z)。容器2由聚丙烯制成，其是用于根据本发明的容器的合适塑料，密度为约910kg/m³(＝ρ_c)，并且容器壁板的合适厚度为10cm(＝t)。水密度通常为约1000kg/m³(＝ρ_w)。

此外，为了防止容器2的下边缘例如因为波浪而升起至较大水域的水平面上方，从容器底面到水平面的距离设定为1.2m。基于这一距离，变量a能定义为：a＝1.2m/4m。

现在，基于以上容器2的尺寸和以上等式，可以推导出，通过在容器2的两侧各采用成组的四个浮筒3，该浮筒具有与容器相同的长度(＝15m)且每个浮筒直径为1.5m，装满水的容器2能够被部分地抬升至较大水域的水平面上方，从而较大水域的水平面到容器底部的距离将被设定成所定义的1.2m。在升起位置，当容器1的升起部分填充有水时，浮筒3保持在较大水域的水平面下方。优选地，浮筒组在容器长侧面上的固定点距离底面约25cm。

在根据本发明的方案中，容器2的内部可通过合适的不透气隔板分成两个或多个部分。通过这种方式，提升的水量或水的体积可以被调节。然而，在提升的水量较小的情况下，向浮筒3填充的合适气体量必须相应调整，以防止容器2的底面或其边缘升起至较大水域的水平面上方。

此外，本领域技术人员明白，只要浮筒3的尺寸根据阿基米德定律相应地发生变化，容器2的尺寸和形状以及因而提升或抬升的水量也将进行改变。

还应该注意，能够部分地提升填充水的容器至较大水域表面上方并且能够使其保持在提升位置的浮筒3的尺寸也能够从水的更深处提升填充水的容器，因为在水更深处的浮筒所产生的浮力因为水密度的增大而增大了。因此，根据发明的设备1的使用不会受容器2被提升或抬升的水深的影响，只要浮筒3和容器能够经受住由增大的水压所施加于它们的压力。

当容器填充有水时，容器2的开口能被合适的基板或部件部分地或完全地覆盖，该基板或部件例如限制了位于容器内的水在容器提升的过程之中和/或之后与周围的水发生明显混合的可能性。这种基板或部件还能被用于在提升容器的过程之中和之后固定材料或物体于容器2内，例如以保证待提升目标的水环境。然而，该基板或部件将不会不透水地固定容器2的开口。

以上提供在说明书中的具体示例不得被解释为起限制作用。本领域技术人员明白，容器可以被制成任意形状和尺寸并且可以由任意合适的材料制成。另外，用于容器的合适的提升装置并不限于浮筒或浮子，也可以采用任意其它合适的装置。因此，本发明并不仅限于上述实施例。

Claims

1.一种用于通过容器(2)从较大水域提升水体的方法，在所述方法中，具有至少一个开口的所述容器首先被定位至较大水域的水平面的下方且所述容器装满水，其特征在于，所述容器(2)通过附接至所述容器的装置(3)被部分地抬升至所述较大水域的水平面上方，且在所述容器的抬升过程之中和之后所述容器的所述至少一个开口位于所述较大水域的水平面下方，因此将位于被抬升至所述较大水域的水平面上方的容器部分内的水体提升。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，附接至容器(2)用于提升所述容器的所述装置包括浮筒(3)和/或浮子，所述浮筒(3)和/或浮子适于用气体充胀或填充以抬升所述容器。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述容器(2)由多个部块形成，所述部块在所述较大水域内或外被组合形成所述容器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述容器(2)具有平坦的侧面、顶面和端面，且所述至少一个开口基本占据部分抬起的容器的整个底面。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，待提升的水体量通过所述容器(2)内的隔板得以调整。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述容器(2)的所述至少一个开口至少部分地被基板或部件覆盖。

7.一种用于提升水体的设备(1)，所述设备包括将被置于较大水域的水平面下方的用于提升所述水体的容器(2)，所述容器包括至少一个开口，所述设备还包括用于提升填充有水的所述容器的装置(3)，其特征在于，所述设备(1)所包括的装置(3)附接至所述容器以用于将所述容器部分地抬升到所述较大水域的水平面上方，所述至少一个开口位于所述容器中以使得当所述容器被部分地抬升至所述较大水域的水平面上方时所述开口位于所述较大水域的水平面下方。

8.根据权利要求7所述的设备(1)，其中，附接至所述容器(2)以用于将所述容器部分地抬升至所述较大水域的水平面上方的所述装置(3)是适于用气体充胀或填充的浮筒(3)和/或浮子。

9.根据权利要求7或8所述的设备(1)，其中，所述容器(2)由多个可拆卸地相互连接的部块形成。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的设备(1)，其中，所述容器(2)具有平坦的侧面、顶面和端面，且所述至少一个开口基本占据所述容器的整个底面。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的设备(1)，其中，所述容器(2)的内部被一个或多个隔板分成多个部分。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的设备(1)，其中，所述设备包括至少部分地覆盖所述容器(2)的所述至少一个开口的基板或部件。