专利名称：多功能侧举网箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及水产品养殖的可沉浮式培养场，具体地说是一种多功能侧举网箱。
背景技术：
采用网箱养殖鱼类及养殖其他水产品已相当普及，目前的网箱结构种类繁多，从作业方式上，大体可分为浮式网箱、沉式网箱和沉浮式深水网箱，相对而言，沉浮式深水网箱具有更好的抗避风浪等性能优点，是目前较受关注的渔业集约化生产设备。已有的沉浮式深水网箱有多种结构，如重力式圆柱形深水网箱结构、碟形深水网箱结构、可绕中轴转动的柱形网箱结构等。通常可浮沉的网箱，网箱上设有可控制箱体浮沉的浮体，如CN1484948A号发明专利申请公开说明书公开了一种网箱，该网箱设置了可以控制网箱沉浮的浮力装置，还在其顶部设置中央开口，用于网箱在水面漂浮状态下对水产品进行喂饵或者捕获，这种网箱和其他已有的其他沉浮式深水网箱一样，存在着一个具有共性的问题，就是在容积巨大的网箱中进行捕获水产品时，尤其在海况比较恶劣时，工作人员不但劳动强度大，而且捕获操作极为不便。
另一方面，沉浮式深水网箱长年投放在海中，网受到海水中藻类等多种海洋动植物的附着，会减少网的使用寿命，也使网箱内外的水流交换性能下降，影响网箱内的水质，极不利于水产品的健康生长。因此，为水产品能快速健康生长，网必须要定期进行清洗。清洗重力式深水网箱和碟形深水网箱的问题特别突出，要清洗这二类网箱，必须把巨大的网袋置换出水面上清洗或由潜水员潜水清洗，网箱清洗工作十分繁重；简单的可绕中轴转动的网箱虽可直接在水面完成清洗，但由于其转动力矩难以控制，因此其清洗工作仍然非常不便；可完全控制转动力矩的可绕中轴转动的网箱，清洗网箱工作虽然方便，但代价很高。
同样，已有的方形、球形、柱形等其他刚性网箱，尽管它们各有优点，但由于它们亦共同缺少方便合适的清洗方法和捕获办法，因此要在海中捕获用它们养殖的水产品，或者观察其中水产品的生长情况亦都极为不便。
发明内容
已有重力式沉浮式深水网箱以及其他非重力式刚性网箱在实际使用过程中的上述问题是本发明给出技术解决方案的原因。已有网箱只能进行正浮状态下的下沉或上浮，而且，由于其浮力装置的浮力合力主要作用在网箱的顶面或上部，当浮力装置上浮到极限高度时，网箱绝大部分体积仍处于水面以下，从本质上说，产生这些问题的主要原因是已有网箱的浮态无法调整。
一个具有一定排水体积的物体在水中受到重力和浮力，无论是静态漂浮在水面还是静态悬浮于水中，其都一定是受到大小相同、方向相反的重力和浮力，物体完全在水下时，稳心与浮心重合，此时，浮心至重心间的距离在船舶力学理论中称作稳心半径，如果浮心与重心重合，称稳心半径为零，如果重心在浮心之上，则稳心半径为负值，理论上讲，物体在静水中(面)漂浮时，稳心半径等于稳心高加浮心高再减去重心高的值，只要稳心半径大于零，物体在外力作用下绕稳心发生小角度倾斜后，就会产生恢复力矩。如果能改变重力和浮力的大小破坏两者之间的平衡，则物体就会发生浮沉运动。潜艇正是以上述基本原理为基础的，即，通过浮控舱来调控艇体在水中的升、降、悬浮，通过对称布置的浮控舱的不对称加载，来改变艇体的纵倾和横倾，也就是改变艇体的浮态。
本发明的主要目的是给出一种便于对网箱内的水产品进行捕获的多功能侧举网箱；本发明的另一目的是给出一种便于对网进行清洗的多功能侧举网箱；本发明的再一目的是提供一种结构相对简单的多功能侧举网箱。
为实现上述目的，本发明所提供的多功能侧举网箱包括，一个由刚性骨架支撑的网围成的具有一定水产品养殖空间的网箱，刚性骨架外形轮廓可以是多面柱形、圆台形等。网可以是柔性网，还可以是刚性网。刚性骨架上设有用于控制网箱沉浮及浮态的一组相间布置的浮控室，这组浮控室的有机配合，可以用来使网箱浮、沉或悬浮，同时，亦可用以调整网箱的浮态。网箱具有在浮、沉及各种正常浮态下均大于零的稳心半径，如果刚性骨架及浮控室结构本身达不到这个要求，可以通过在底部连接配重加以解决。所谓正常浮态，是指网箱在使用、清洁、捕获过程中所期望的浮态。这样，可确保网箱在整个养殖、清洁、捕获过程中不至于发生不希望的翻转。网箱设有可启闭的捕获口，捕获口设置在正浮状态下网箱的下部区域，这样，在养殖和清洁过程中关闭捕获口，就可以防止水产品逃走，而当需要捕获时，可通过对浮控室的控制，先将网箱底部位于水流下游位一边侧举上浮至水面，使捕获口位于水面附近。如果仅需捕获少量水产品，则只需开启捕获口，然后再调整网箱的浮态，把网箱中的水产品起浮至水面，即可用小网方便地捕获；如果需要捕获水产品的数量较大，那么在开启捕获口后，须用带喇叭口的长条状收获网袋与捕获口对接，然后调整网箱的浮态使捕获口转到水下低位，继续调整网箱的浮态，在水流的帮助下，可快速把水产品赶进收获网袋，待进入收获网袋的水产品达至需求量后，再次把网箱调回原浮态收取水产品，如此反复操作数次，工作人员即可相对方便、快速地完成水产品的捕获。
显然，本发明提供的多功能侧举网箱由于具有较好的调整浮态功能，因此其在水面上侧浮时，基本可以使网箱顶面及大部分侧面露出水面，工作人员可以在船上方便地检查网箱、或用高压水枪方便地对网进行清洁。
图1是依据本发明构思给出的结构立体图；图2是图1在ZX平面的投影图；图3是图2的右视图；图4是说明本发明技术解决方案在水中正浮的示意图；图5是说明本发明技术解决方案在水面侧浮的示意图；图6是本发明实施例在水中锚泊的示意图；图7是本发明实施例在水面进行捕获或清洁的示意图。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施方式参见图1，作为说明本发明主要技术构思的结构原理图，为能清晰地加以说明，包括图1在内的所有附图中对网、配重等一些公知的零件加以省略。此外，在图1示的坐标系中，定义Z轴垂直于水平面，图1中网箱处于正浮态，本发明所称的“侧举”，是指网箱相对XY平面即水平面有一倾角。网箱由刚性骨架3支撑的网围成，本例的刚性骨架3为一长方体，其六面用网封闭形成一个水产品养殖空间，有一对浮控室1、2，设置在正浮状态下的底部两侧，也可设置在略高或略低于底部的两侧，它们是密闭的圆柱形壳体，在同一端设置有相互独立的进排水口11、21，在另一端设置有相互独立的进出气口12、22。在网箱靠近进排水口一端的下部，对称设置两个可启闭的捕获口31、32。
参见图2、图3，为保证进出气及进排水的顺利进行，进排水口11(21)设置在浮控室1(2)的下部，进出气口12(22)设置在浮控室1(2)的上部，以防止浮控室1(2)内的气、水无法排尽，更佳的实施方式是将网箱的重心设计偏向进排水口11(21)一侧，从而使阀箱在水中始终处于一种向进排水口一边倾斜的浮态。
参见图4，网箱在水下时的排水体积提供一个固定不变的浮力，浮控室1(2)根据内部气体的多少提供一个可变的浮力，由于结构对称，如果浮控室1(2)内的气体沿X轴向(参见图1)均布的话，浮力作用中心在网箱对称面上的f点，而重力作用中心在网箱对称面上的g点，为保证本发明在任何需要的工作状态下，g点都在f点之下，即稳心半径大于零，通常应该在网箱的下部设置配重(各图中均略)，显然，根据本发明给出的构思，如果网箱结构本身的自重重心就能满足稳心半径大于零这个重要条件，就没有必要设置额外的配重。
参见图5，在网箱正常使用过程中，可以根据需要，通过浮控室调整网箱的各种浮态，对于网箱的稳性而言，上浮至水面且侧举至满足捕获、清洁的图5示浮态具有最小的稳心半径，此时，一侧的浮控室1注满水，另一侧的浮控室2则充满气，这是网箱稳性最差的状态，设计时应确保此时的稳心半径大于零，即相对于正浮时网箱的底面，稳心c点的高度值加浮心f点的高度值减去重心g的高度值一定要大于零，考虑到风力及海浪对网箱的作用力，还应使稳心半径具有一定值，其大小应依据网箱投放使用海域的海况统计数据决定。
参见图6，这是本发明实际使用的示意图，浮控室1接有另一端自然垂下且开放的水管4和另一端固定在浮体7上的气管5，气管5在浮体7上的端头设有一个开关，网箱还接有另一端固定在浮体7上的饲料投放管道6。在水产品的养殖和放牧期间，应使用锚泊装置8将网箱锚定在海底，以防漂失。每个网箱最好按水流方向设置二个锚泊点，距离最好为水深的2倍，锚绳长最好为水深的1.5倍。工作人员可定期乘船至浮体7并通过饲料投放管道6进行饲料投放。如用本发明放牧滤食性的水产品，则本发明网箱无需设饲料投放管道6。调整网箱浮态的办法是先将气源与浮体7上的气管5对接，然后打开开关进行充气或放气即可，如往浮控室充气，则网箱因浮力增加而上浮，如排放浮控室的空气，则网箱因浮力减少而下沉。捕获或清洁网箱最好在网箱的下游进行，因此，应注意优先对网箱的下游浮控室进行充气，当网箱上浮至图7示所的浮态，工作人员将露在水面以上或基本接近水面手可触及的捕获口32打开，如果仅需捕获少量水产品，可继续调整网箱的浮态，待把网箱中的水产品起浮至水面后，便可用小网方便地捕获；如果需要批量捕获水产品，那么在开启捕获口32后，须用带喇叭口的长条状收获网袋与捕获口对接，然后再调整网箱的浮态使捕获口转到水下低位，继续调整网箱的浮态，在水流的帮助下，便可把水产品赶进收获网袋，待进入收获网袋的水产品达至需求量时，再次把网箱调回原浮态收取水产品。如此反复操作，工作人员即可批量快速完成水产品的捕获。清洁时，同上进行浮态调整，工作人员可方便地在船上用高压水枪对水面以上部分的网进行冲洗。应特别注意的是，清洗网箱时，每次网箱的露空体积最好不要超过一半，否则所养殖的水产品可能因惊吓而容易受伤。在上述过程中，万一出现上述办法不可调的浮态时，可用真空泵通过气管5进行调节，使网箱的浮态恢复正常。但如果网箱的重心偏向网箱进排水口的一边，则发生上述例外的概率很小。
作为本发明一个实施例的刚性骨架，其底部可设置若干加强杆，使整个网箱骨架底部构成一个桁架形式的加强底。在加强底内的加强杆上设置若干支撑网的纵杆，纵杆与加强底可用多条斜拉绳索固定。
作为本发明的另一个实施例的刚性骨架，其底部由一个长方形框架与一较大的圆形框架叠加连接而成，长方形框架的长边与圆形框架直径相当，长方形框架的短边小于圆形框架直径。骨架顶部为一略小的圆形框架，所有圆形框架内部用绳索对称地连接加固，两个圆形框架之间通过若干纵杆连接。如果纵杆较长，可以在两个圆形框架之间增加若干个圆形框架。
此外，还可以在本发明给出实施例的网箱中设置喇叭状纳鱼口。
以上实施例仅用于对本发明技术构思的进一步理解，并不是对本发明的限制，根据本发明的构思，可以有许多简单的技术变换，如刚性骨架3的形状还可以进行多种变化，正浮状态下刚性骨架的顶面可以是圆或椭圆等，并自上而下逐步过渡为矩形或正方形，浮控室1、2的结构也可以进行变化，浮控室1、2分别可以是多个独立的子室，每个子室有自己独立的进出气口和进排水口，还可以将浮控室1、2内部分用一串带孔的横隔板隔成可连通的多腔，阻止浮控室内水气的急剧流动，使网箱的浮态调控更加稳定；此外浮控室的二个末端边缘还可均匀地设置多个进出气孔或进排水孔，多个进出气孔或多个进排水孔均各与一段短软管相连，进出气孔端长度相等的多段软管通过一个多对一的转接头与另一端位于水面以上的管道相连，进排水孔端长度相等的多段软管通过一个多对一的转接头与另一端自然下垂的管道相连；再有，浮控室的进出气孔端的底部还可以设进排水孔，进排水孔接有另一端自然下垂且较长的管道。
权利要求
1.多功能侧举网箱，包括一个由刚性骨架支撑的网围成的具有一定水产品养殖空间的网箱；网箱设有可启闭的捕获口；其特征在于网箱上设有用于控制沉浮及浮态的一组相间布置的浮控室；所述多功能侧举网箱具有在浮、沉及各种正常浮态下均大于零的稳心半径。
2.根据权利要求1所述多功能侧举网箱，其特征在于所述浮控室位于正浮状态下网箱的底部。
3.根据权利要求2所述多功能侧举网箱，其特征在于所述浮控室是沿网箱一个中面对称设置的两个密闭的柱形壳体；每个浮控室有各自独立的进出气口和进排水口；进出气口设置在每个浮控室的同一端，进排水口设置在每个浮控室的另一端；所述多功能侧举网箱重心偏向进排水口一侧。
4.根据权利要求3所述多功能侧举网箱，其特征在于所述进出气口接有另一端位于水面以上的管道；所述进排水口接有另一端自然下垂的管道。
5.根据权利要求2所述多功能侧举网箱，其特征在于所述浮控室是沿网箱一个中面对称设置的两组密闭的壳体；每个浮控室有各自独立的进出气口和进排水口。
6.根据权利要求5所述多功能侧举网箱，其特征在于所述进出气口接有另一端位于水面以上的管道；所述进排水口接有另一端自然下垂的管道。
7.根据权利要求1至6任一项所述多功能侧举网箱，其特征在于所述捕获口有两个，且关网箱中面对称，其设置在正浮状态下网箱的下部区域。
8.根据权利要求7所述多功能侧举网箱，其特征在于所述网箱接有另一端位于水面上的饲料投放管道。
全文摘要
多功能侧举网箱，涉及水产品养殖的可沉浮式培养场。包括一个由刚性骨架支撑的网围成的具有一定水产品养殖空间的网箱，网箱上设有用于控制网箱沉浮及浮态的一组相间布置的浮控室，所述多功能侧举网箱具有在浮、沉及各种正常浮态下均大于零的稳心半径，网箱设有可启闭的捕获口，捕获口设置在正浮状态下多功能侧举网箱的下部区域。可以通过浮控室调整网箱的浮态，工作人员在水面就能快速方便地进行捕获和清洁操作。
文档编号A01K61/00GK1672505SQ20041006015
公开日2005年9月28日 申请日期2004年6月29日 优先权日2003年7月8日
发明者张畅 申请人:张畅