一种人工潮汐装置及其系统的制作方法

本实用新型涉及排水技术领域，具体而言，涉及一种人工潮汐装置及其系统。

背景技术：

滩涂是海滩、河滩和湖滩的总称，受潮汐作用的影响，水位时高时低，其上部经常露出水面，其下部则经常被水淹没。滩涂中的生物种类繁多，依据潮水的涨落获取食物与养分，通常有着独特的生物习性，拥有许多极具观赏性的物种，包括各种红树植物、甲壳动物、软体动物、鱼类等。人们在饲养滩涂生物时，需要通过各种方式来模拟水位的变化，以达到滩涂生物对生长环境的要求。

目前，家庭常用的模拟方式是在水箱中设置带有两个小口的相对封闭的小缸，一端用于进出空气，一端用于进出水，通过定时器和气泵使小缸内的空气体积有规律的变化，进而达到控制水位的目的。但是，这种模拟方式下水箱内最高水位和最低水位之间的相对位置始终是固定不变的，不能灵活调整以适用于不同的情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种人工潮汐装置及其系统，能够使得水箱内最高水位与最低水位之间的相对位置灵活可调。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例的一方面，提供一种人工潮汐装置，包括u型管组件、集水管以及出水管，所述u型管组件包括依次连通的第一直管、第一调节管、弯管、第二调节管以及第二直管，所述第一直管与所述第二直管相互平行，所述第一调节管用于调节所述第一直管远离所述弯管的一端与所述弯管的折弯点之间的距离，所述第二调节管用于调节所述第二直管远离所述弯管的一端与所述弯管的折弯点之间的距离，所述第一直管的长度小于所述第二直管的长度，所述第二直管远离所述弯管的一端与所述集水管的侧壁连通，所述集水管的一端封闭、另一端与所述出水管连通。该人工潮汐装置能够使得水箱内最高水位与最低水位之间的相对位置灵活可调。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，所述第一调节管的内壁和所述第二调节管的内壁均设置有内螺纹，所述第一直管靠近所述弯管一端的外壁、所述第二直管靠近弯管一端的外壁以及所述弯管两端的外壁均设置有外螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹螺纹连接，所述弯管的一端依次与所述第一调节管和所述第一直管螺纹连接、另一端依次与所述第二调节管和所述第二直管螺纹连接。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，所述u型管组件包括多组，多组所述u型管组件沿所述集水管的长度方向依次设置，每组所述u型管组件分别与所述集水管的侧壁连通，多组所述u型管组件的第一直管远离弯管一端的水平高度平齐，多组所述u型管组件的弯管折弯点的水平高度呈阶梯排布。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，所述第一直管远离所述弯管的一端设置有逆止阀，所述第二直管远离所述弯管的一端设置有第一流量控制阀。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，所述集水管的侧壁上设置有第一半弯接头，所述第一半弯接头包括相互连通的两个第一连接管，两个所述第一连接管之间形成有第一夹角，所述第二直管远离所述弯管的一端通过所述第一半弯接头与所述集水管的侧壁连通。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，所述出水管与所述集水管之间依次设置有连接弯头和第二半弯接头，所述连接弯头包括相互连通的两个第二连接管，两个所述第二连接管之间形成有第二夹角，所述第二半弯接头包括相互连通的两个第三连接管，两个所述第三连接管之间具有所述第一夹角，所述集水管的一端依次通过所述连接弯头和所述第二半弯接头与所述出水管连通。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，还包括净水管，所述净水管包括依次连通的第三直管、第三调节管和第四直管，所述第三调节管用于调节所述第三直管远离所述第四直管的一端与所述第四直管远离所述第三直管的一端之间的距离，所述第四直管远离所述第三直管的一端设置有第二流量控制阀，所述集水管的侧壁上还设置有第三半弯接头，所述第三半弯接头包括相互连通的两个第四连接管，两个所述第四连接管之间具有所述第一夹角，所述第四直管远离所述第三直管的一端通过所述第三半弯接头与所述集水管的侧壁连通。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，还包括溢流管，所述集水管的侧壁上还设置有第四半弯接头，所述第四半弯接头包括相互连通的两个第五连接管，两个所述第五连接管之间具有所述第一夹角，所述溢流管靠近所述集水管的一端通过所述第四半弯接头与所述集水管的侧壁连通，所述溢流管远离所述集水管一端的水平高度高于所述弯管折弯点的水平高度。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，还包括固定组件，所述固定组件包括固定连接的固定管夹和吸盘，所述固定管夹套设于所述集水管的外壁，所述吸盘用于对所述集水管进行固定。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种人工潮汐系统，包括水箱以及上述的人工潮汐装置，所述人工潮汐装置设置于所述水箱内，所述人工潮汐装置包括集水管以及出水管，所述集水管的一端封闭、另一端与所述出水管连通，所述出水管远离所述集水管的一端伸出于所述水箱外，用于将所述水箱内的水排至所述水箱外。该人工潮汐装置能够使得水箱内最高水位与最低水位之间的相对位置灵活可调。

本实用新型实施例的有益效果包括：

该人工潮汐装置包括u型管组件、集水管以及出水管，u型管组件包括依次连通的第一直管、第一调节管、弯管、第二调节管以及第二直管，第一直管与第二直管相互平行，第一调节管用于调节第一直管远离弯管的一端与弯管的折弯点之间的距离，第二调节管用于调节第二直管远离弯管的一端与弯管的折弯点之间的距离，第一直管的长度小于第二直管的长度，第二直管远离弯管的一端与集水管的侧壁连通，集水管的一端封闭、另一端与出水管连通。由于水箱内的水流流至出水管而并未排至水箱外时，水箱内的水面达到最高水位，水箱内的水流流至与第一直管远离弯管一端的水平高度平齐时，水箱内的水面达到最低水位。因此，水箱内最高水位与最低水位之间的相对位置，与u型管组件中第一直管远离弯管一端的水平高度、弯管折弯点的水平高度以及第二直管远离弯管一端的水平高度有关。为此，该人工潮汐装置通过增设第一调节管调节第一直管远离弯管的一端与弯管的折弯点之间的距离，通过增设第二调节管调节第二直管远离弯管的一端与弯管的折弯点之间的距离，从而使得水箱内最高水位与最低水位之间的相对位置灵活可调。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的人工潮汐装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的人工潮汐装置中u型管组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的人工潮汐装置中集水管和出水管的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的人工潮汐装置中净水管的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的人工潮汐装置中固定组件的结构示意图。

图标：100-人工潮汐装置；10-u型管组件；11-第一直管；111-逆止阀；12-第一调节管；13-弯管；14-第二调节管；15-第二直管；151-第一流量控制阀；h1-第一直管远离弯管的一端与弯管的折弯点之间的距离；h2-第二直管远离弯管的一端与弯管的折弯点之间的距离；20-集水管；21-第一半弯接头；22-第二半弯接头；23-第三半弯接头；24-第四半弯接头；25-连接弯头；α-第一夹角；β-第二夹角；30-出水管；31-滤网；40-净水管；41-第三直管；42-第三调节管；43-第四直管；431-第二流量控制阀；50-溢流管；60-固定组件；61-固定管夹；62-吸盘。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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相连。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实用新型中的具体含义。

实施例

本实施例提供一种人工潮汐系统，包括水箱以及人工潮汐装置100，人工潮汐装置100设置于水箱内，以通过人工潮汐装置100和水箱来模拟潮汐现象，从而达到滩涂生物对生长环境的要求。

其中，请结合参照图1至图3，人工潮汐装置100包括u型管组件10、集水管20以及出水管30，u型管组件10包括依次连通的第一直管11、第一调节管12、弯管13、第二调节管14以及第二直管15，第一直管11与第二直管15相互平行，第一调节管12用于调节第一直管11远离弯管13的一端与弯管13的折弯点之间的距离h1，第二调节管14用于调节第二直管15远离弯管13的一端与弯管13的折弯点之间的距离h2，第一直管11的长度小于第二直管15的长度，第二直管15远离弯管13的一端与集水管20的侧壁连通，集水管20的一端封闭、另一端与出水管30连通，出水管30远离集水管20的一端伸出于水箱外，用于将水箱内的水排至水箱外。该人工潮汐装置100能够使得水箱内最高水位与最低水位之间的相对位置灵活可调。

需要说明的是，第一，本领域技术人员应当能够理解，人工潮汐装置100设置于水箱(图中未示出)内时，其放置方式如图1所示，即集水管20沿水平方向设置于水箱底部，u型管组件10沿竖直方向设置于水箱内。其中，这里的水箱指代的是用于养殖滩涂生物、具有储水功能的容器，在其他实施例中，还可以称之为鱼缸、水缸、玻璃缸等。

第二，如图1和图2所示，弯管13呈u型结构，弯管13的折弯点指的是连接u型结构的两折臂的连接臂的中点，亦即u型管组件10沿竖直方向放置时弯管13的顶点。第一调节管12和第二调节管14与第一直管11和第二直管15均呈直线型结构。第一直管11、第一调节管12、弯管13、第二调节管14和第二直管15依次连通，以形成呈u型结构的u型管组件10。其中，第一直管11与第二直管15相互平行，第一调节管12与第二调节管14也相互平行。

第三，该人工潮汐系统在使用时，水箱内需要进行注水，水箱内的水面会逐渐升高，当水面升高至与第一直管11远离弯管13一端的水平高度平齐时，水流会经由第一直管11远离弯管13一端的开口流入第一直管11内，随着水面继续升高，流入第一直管11内的水流会经由第一调节管12流入弯管13内(即u型管组件10内的液面逐渐升高)，当水面升高至与弯管13折弯点的水平高度平齐时，会产生虹吸效应，此时，流入弯管13左侧的水流会流向弯管13右侧，并经由第二调节管14和第二直管15流入集水管20内，最终经由出水管30排至水箱外。

此时，由于水箱内的水流经由人工潮汐装置100排至水箱外，且当水流排出的水量大于流入水箱的水量时，水箱内的水面会逐渐降低，当水面降低至与弯管13折弯点的水平高度平齐时，流入弯管13左侧的水流将不再流向弯管13右侧，而是随着水面的降低，经由第一调节管12流入第一直管11内(即u型管组件10内的液面逐渐降低)，当水面降低至与第一直管11远离弯管13一端的水平高度平齐时，虹吸效应遭到破坏，又开始重复上述过程。

第四，根据上述过程容易得知，该人工潮汐系统在使用过程中，水箱内的水流流至出水管30而并未排至水箱外时，水箱内的水面达到最高水位，水箱内的水流流至与第一直管11远离弯管13一端的水平高度平齐时，水箱内的水面达到最低水位。因此，水箱内最高水位与最低水位之间的相对位置，与u型管组件10中第一直管11远离弯管13一端的水平高度、弯管13折弯点的水平高度以及第二直管15远离弯管13一端的水平高度有关。为此，该人工潮汐装置100通过增设第一调节管12调节第一直管11远离弯管13的一端与弯管13的折弯点之间的距离h1，通过增设第二调节管14调节第二直管15远离弯管13的一端与弯管13的折弯点之间的距离h2，从而使得水箱内最高水位与最低水位之间的相对位置灵活可调。

综上所述，人工潮汐装置100包括u型管组件10、集水管20以及出水管30，u型管组件10包括依次连通的第一直管11、第一调节管12、弯管13、第二调节管14以及第二直管15，第一直管11与第二直管15相互平行，第一调节管12用于调节第一直管11远离弯管13的一端与弯管13的折弯点之间的距离h1，第二调节管14用于调节第二直管15远离弯管13的一端与弯管13的折弯点之间的距离h2，第一直管11的长度小于第二直管15的长度，第二直管15远离弯管13的一端与集水管20的侧壁连通，集水管20的一端封闭、另一端与出水管30连通。由于水箱内的水流流至出水管30而并未排至水箱外时，水箱内的水面达到最高水位，水箱内的水流流至与第一直管11远离弯管13一端的水平高度平齐时，水箱内的水面达到最低水位。因此，水箱内最高水位与最低水位之间的相对位置，与u型管组件10中第一直管11远离弯管13一端的水平高度、弯管13折弯点的水平高度以及第二直管15远离弯管13一端的水平高度有关。为此，该人工潮汐装置100通过增设第一调节管12调节第一直管11远离弯管13的一端与弯管13的折弯点之间的距离h1，通过增设第二调节管14调节第二直管15远离弯管13的一端与弯管13的折弯点之间的距离h2，从而使得水箱内最高水位与最低水位之间的相对位置灵活可调。

具体地，在本实施例中，第一调节管12的内壁和第二调节管14的内壁均设置有内螺纹，第一直管11靠近弯管13一端的外壁、第二直管15靠近弯管13一端的外壁以及弯管13两端的外壁均设置有外螺纹，内螺纹与外螺纹螺纹连接，弯管13的一端依次与第一调节管12和第一直管11螺纹连接、另一端依次与第二调节管14和第二直管15螺纹连接，从而通过内螺纹和外螺纹之间旋拧程度的不同，灵活调节第一直管11远离弯管13的一端与弯管13的折弯点之间的距离h1以及第二直管15远离弯管13的一端与弯管13的折弯点之间的距离h2。当然，在其他实施例中，还可以将第一调节管12直接套接于第一直管11和弯管13外，第二调节管14直接套接于第二直管15和弯管13外，然后根据合理地管径设计使得相邻的两根管子能够通过相互之间的摩擦力直接固定，从而根据套接时重叠程度的不同，即可灵活调节上述距离。

由于单根u型管组件10具有涨落周期过短，水位变化过快的缺点，因此，如图1和图2所示，在本实施例中，u型管组件10包括多组，多组u型管组件10沿集水管20的长度方向依次设置，每组u型管组件10分别与集水管20的侧壁连通，多组u型管组件10的第一直管11远离弯管13一端的水平高度平齐，以使得随着水箱内水面的逐渐升高，水流同时流入多组u型管组件10的第一直管11内，而多组u型管组件10的弯管13折弯点的水平高度则呈阶梯排布，以使得多组u型管组件10内液面降低的时间不同，从而使得该人工潮汐装置100的水位变化减缓，涨落周期延长。

示例地，u型管组件10可以为三组，当然，在其他实施例中，还可以是两组、四组等，具体地u型管组件10的数量需要结合水箱的大小以及水位变化的速度进行合理设计，这里仅作为示例进行解释说明，并不起到任何限制作用。

进一步地，如图1和图2所示，在本实施例中，第一直管11远离弯管13的一端设置有逆止阀111(增加逆止阀111后，逆止阀111远离弯管13的一端成为水位的最低点)，以使水流易进难出，从而避免水位下降过快，同时，还能降低水位变化引起的噪音的大小，提高人工潮汐系统使用过程中的静音效果。第二直管15远离弯管13的一端设置有第一流量控制阀151，以使得能够与水箱内的水面产生更大的压强差，从而使得虹吸现象更容易形成，同时也是为了控制水位变化的速度，以使水位变化的速度能够根据实际需求进行调节控制。此外，该人工潮汐装置100中所使用的各类管子均可以采用厚壁材料制作，或着通过在管子外部套设橡胶软管的方式，尤其是在水流方向发生改变的部位(例如弯管13)，以进一步降低水位变化引起的噪音的大小，提高人工潮汐系统使用过程中的静音效果。

如图1和图3所示，在本实施例中，集水管20的侧壁上设置有第一半弯接头21，第一半弯接头21包括相互连通的两个第一连接管，两个第一连接管之间形成有第一夹角α，第二直管15远离弯管13的一端通过第一半弯接头21与集水管20的侧壁连通。增设第一半弯接头21的目的，是为了在水流排至水箱外这一过程的开始或结束时，降低水流与集水管20的管壁之间的冲击力度，同时使得空气由少到多的逐渐进入弯管13内，减少空气与u型管组件10的管壁的震动与摩擦，以进一步降低水位变化引起的噪音的大小，提高人工潮汐系统使用过程中的静音效果。

如图1和图3所示，在本实施例中，出水管30与集水管20之间依次设置有连接弯头25和第二半弯接头22，连接弯头25包括相互连通的两个第二连接管，两个第二连接管之间形成有第二夹角β，第二半弯接头22包括相互连通的两个第三连接管，两个第三连接管之间具有第一夹角α，集水管20的一端依次通过连接弯头25和第二半弯接头22与出水管30连通。这里的第二半弯接头22，以及后续提到的第三半弯接头23和第四半弯接头24，只是为了区分说明，实际结构是相同的，因此，两个第三连接管之间、两个第四连接管之间以及两个第五连接管之间均具有第一夹角α。示例地，第一夹角α为135°(或者其他的钝角角度)，第二夹角β为90°(或者钝角的角度)，以使出水管30靠近集水管20的一端容置于水箱内，而出水管30远离集水管20的一端伸出水箱外，同时降低水流与集水管20的管壁之间以及水流与出水管30的管壁之间的冲击力度，以进一步降低水位变化引起的噪音的大小，提高人工潮汐系统使用过程中的静音效果。

如图1和图4所示，为了去除水箱内水面中的杂质，在本实施例中，人工潮汐装置100还包括净水管40，净水管40包括依次连通的第三直管41、第三调节管42和第四直管43，第三调节管42用于调节第三直管41远离第四直管43的一端与第四直管43远离第三直管41的一端之间的距离，第四直管43远离第三直管41的一端设置有第二流量控制阀431，以使水位变化的速度能够根据实际需求进行调节控制。优选地，第三直管41远离第四直管43一端的水平高度介于多组u型管组件10中弯管13折弯点的水平高度中最高与次高之间，以使水位上升较慢从而便于去除水面中的杂质。集水管20的侧壁上还设置有第三半弯接头23，第三半弯接头23包括相互连通的两个第四连接管，两个第四连接管之间具有第一夹角α，第四直管43远离第三直管41的一端通过第三半弯接头23与集水管20的侧壁连通。

优选地，在本实施例中，第三直管41远离第四直管43的一端设置有漏斗，以进一步提高除杂效果，出水管30远离集水管20的一端设置有滤网31，以避免杂质跟随水流流至水箱外。此外，滤网31需要触碰到水箱外的水面环境，以将水导流至水箱外的水面环境，进一步降低噪声。

如图1所示，在本实施例中，人工潮汐装置100还包括溢流管50，集水管20的侧壁上还设置有第四半弯接头24，第四半弯接头24包括相互连通的两个第五连接管，两个第五连接管之间具有第一夹角α，溢流管50靠近集水管20的一端通过第四半弯接头24与集水管20的侧壁连通，溢流管50远离集水管20一端的水平高度高于弯管13折弯点的水平高度。当u型管组件10发生堵塞等问题，导致水流无法通过u型管组件10流至集水管20和出水管30从而排至水箱外时，通过增设溢流管50使得水面持续升高至溢流管50远离集水管20一端的水平高度时，能够通过溢流管50流至集水管20和出水管30从而排至水箱外，从而避免水箱内的水面持续升高甚至经由水箱顶部溢出水箱外。为此，溢流管50的管径设计时应该较大，示例地，溢流管50的管径可以为人工潮汐装置100中各类管子的管径中最大的。

请再结合参照图5，在本实施例中，人工潮汐装置100还包括固定组件60，固定组件60包括固定连接的固定管夹61和吸盘62，固定管夹61套设于集水管20的外壁，吸盘62用于对集水管20进行固定。示例地，固定组件60为两组，以提高对于集水管20甚至整个人工潮汐装置100的固定效果，避免人工潮汐装置100在水箱内发生移动或者倾斜。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。