專利名稱：液面調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液面調(diào)節(jié)裝置，尤其涉及農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和園藝領(lǐng)域(但不限于這些領(lǐng)域)的液面調(diào)節(jié)裝置。一個具體的(雖然不是唯一的)應(yīng)用是相對液體高度可移動體(例如潮汐體)調(diào)節(jié)固定體的液面。本發(fā)明基本結(jié)合這一應(yīng)用進(jìn)行說明，但是顯然本發(fā)明不限于這一應(yīng)用。
背景技術(shù)：
泄洪閘門和隔板被設(shè)置在兩個水體之間、以相對于保持在泄洪閘門另一側(cè)的可動水面將液體分隔和保持在泄洪閘門一側(cè)。泄洪閘門具體應(yīng)用的可動水體是潮汐(例如，?；蜓蟆⒒虺毕蚝恿?。有時需要在水體之間轉(zhuǎn)移水，本發(fā)明的說明書對此進(jìn)行了描述。
在WO92/21823中示出一個裝置，該裝置具有位于蓄水池隔板相對側(cè)的流體進(jìn)入管和排出管，該專利教導(dǎo)了一種經(jīng)流體管道從蓄水池底部除去沉積物的方法和裝置。在WO92/21823中，流體進(jìn)入管具有靠近蓄水池底部的各種開口，穿過管道的液體流將顆粒向上吸入該液體流并排出蓄水池。但是，該專利沒有公開用于調(diào)節(jié)隔板的流體出口側(cè)液面的操作方法和裝置。另外，該專利文件沒有公開出口側(cè)的水排出量、或液體流調(diào)節(jié)之所以有利的原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供相對隔板第二側(cè)的可移動液面、調(diào)節(jié)隔板第一側(cè)的液面的裝置，該裝置包括進(jìn)口管，它位于第二側(cè)并具有進(jìn)口、所述進(jìn)口設(shè)置的隨著該側(cè)液體上下移動；出口管，它位于隔板的第一側(cè)、并穿過隔板與進(jìn)口管液體連通，該出口管具有可設(shè)置在第一側(cè)的預(yù)定液面的出口。
這種裝置能使液面被設(shè)定在隔板的第一側(cè)上，還能使水體經(jīng)管道穿過隔板而輸送。在這里，術(shù)語“進(jìn)口”和“出口”是可互換的，因為盡管在大多數(shù)情況下希望液體從變化的液面流動到固定的液面，但在其它一些情況下則希望相反。
優(yōu)選地，進(jìn)口管在一個貫通隔板的通道處被柔性地連接到隔板以便使整個進(jìn)口管相對隔板上下移動。優(yōu)選地，該柔性連接是柔性引出管(boot)，其一端密封到進(jìn)口管、另一端密封到該通道。這種密封可避免長時間后跨過隔板的水位差的變壞。
該通道一般通過從隔板除去中心部分而制成，引出管一般經(jīng)安裝(例如，螺栓或絲扣)在隔板的環(huán)形板而固定到隔板上。類似的設(shè)置可應(yīng)用于第一側(cè)以將出口管緊固到隔板上。
優(yōu)選地，進(jìn)口管還包括可調(diào)節(jié)地設(shè)置在其上的浮筒，以便進(jìn)口隨著可動液面而上下運動。設(shè)置可調(diào)節(jié)浮筒，進(jìn)口的深度和下沉、靈敏性、和進(jìn)口管移動范圍等也可被調(diào)節(jié)。浮筒通常被可調(diào)節(jié)的設(shè)置在管道外側(cè)(例如，使用可調(diào)節(jié)軟管夾、卡子、扣帶或固定條等)。在另一結(jié)構(gòu)中，管道本身可以是能漂浮的(例如，在不需要單獨浮筒的可調(diào)節(jié)性的情況下)。
優(yōu)選地，進(jìn)口管在一對導(dǎo)向桿之間上下移動，該對導(dǎo)向桿設(shè)置在隔板的第二側(cè)并從隔板伸出。這些桿確保被控制的管道移動，進(jìn)而被控制地響應(yīng)液面變化。通常，導(dǎo)向桿具有設(shè)置在其上的上下止擋、以分別限定進(jìn)口管的上下行程(例如，這些止擋可分別與最高潮和最低潮對應(yīng))。
優(yōu)選地，該進(jìn)口可被限定為向下彎曲且定位在進(jìn)口管端部的彎頭結(jié)構(gòu)，該彎頭一般包括限定在其上部的開孔，該開孔用于釋放其中(例如，進(jìn)口本身被浸泡在液體中的位置時)產(chǎn)生的任何氣壓。
優(yōu)選地，該進(jìn)口管包括止回閥，止回閥只允許液體從進(jìn)口管向出口管流動。這可在該裝置的某些應(yīng)用中提供鎖定系統(tǒng)，以使例如第一側(cè)的預(yù)定液面能保持高于第二側(cè)的液面、或例如基本上限制第一側(cè)的流體與第二側(cè)的流體混合。
優(yōu)選地，出口管的出口高度也可調(diào)節(jié)。在優(yōu)選的改型中以與進(jìn)口管相似的方式、出口管優(yōu)選地在一個貫通隔板通道處被柔性地連接到隔板以便使出口管能相對隔板上下移動。而且，該柔性連接是柔性引出管，其一端密封到出口管、另一端密封到該通道。
該出口管也可包括可調(diào)節(jié)地設(shè)置在其上的浮筒，以便出口能以上述進(jìn)口管的方式上下運動。優(yōu)選地，該出口管也能以上述進(jìn)口管的方式在導(dǎo)向桿與止擋之間運動。在第一側(cè)上需要設(shè)定或保持液面時這個運動也可被固定或鎖定。
或者，可固定該出口管的運動，但出口管本身的高度是可調(diào)節(jié)的。在這方面，通過將一個或多個管道延伸件定位在出口端部而向上調(diào)節(jié)該高度、或出口管是可伸縮的。于是，隔板第一側(cè)的液面也可被設(shè)定和保持(即、調(diào)節(jié))在許多不同的所需高度。
不論出口管是柔性連接的還是固定連接的，出口優(yōu)選地被過濾網(wǎng)圍繞、或裝配過濾網(wǎng)罩，以避免漂浮物進(jìn)入管道系統(tǒng)，因而防止漂浮物在閘門兩側(cè)的水體之間轉(zhuǎn)移。
類似地，出于與上述出口管的相同原因，進(jìn)口管可以相同方式被過濾網(wǎng)圍繞、或裝配過濾網(wǎng)罩。
通常，隔板是泄洪閘門，該裝置與位于潮汐(可動)液體和固定高度的液體之間的隔板一起使用。例如，潮汐液體可以是潮汐咸水體，固定高度液體可以是淡水體。


雖然任何其它形式也可落在本發(fā)明的范圍內(nèi)，但以下僅以示例的方式結(jié)合

本發(fā)明的優(yōu)選形式，在附圖中圖1表示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的液面調(diào)節(jié)裝置的示意性側(cè)視圖；和圖2表示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的液面調(diào)節(jié)裝置的另一個示意性側(cè)視圖。
具體實施例方式
參看附圖，用于相對隔板第二側(cè)的可動液面、調(diào)節(jié)隔板第一側(cè)的液面的裝置在圖中表示為水面高度調(diào)節(jié)器(10)。水面高度調(diào)節(jié)器裝置設(shè)置在泄洪閘門(12)形式的隔板上。為制作安裝該裝置的泄洪閘門，將泄洪閘門的芯部除去以形成通道(14)(一般是圓形通道)。
安裝在泄洪閘門第一側(cè)的是出口管(16)形式的出口管道。該出口管具有喇叭形或帶凸緣的端部(18)，端部(18)通過螺栓(20)緊固到泄洪閘門、而使端部的管開口與通道(14)對準(zhǔn)。管(16)相對端的位置確定隔板出口管側(cè)的液面高度。
在圖1的實施例中，出口(22)的高度可通過確定其上一個或多個管延伸件(24)的位置而改變(例如，可借助陰陽配合結(jié)構(gòu)將管延伸件(24)連接到出口管)。如圖所示，當(dāng)不設(shè)置延伸件時，低水位LWL由該出口限定，但是當(dāng)許多延伸件被連接時，新出口(22′)被限定，于是可設(shè)定高水位HWL?？赏ㄟ^使出口管(16)伸縮而實現(xiàn)出口(22)的再定位。
在圖2所示的第二實施例中，出口管(16)可被(樞軸地)移動、并選定多個所示的位置，如下所述該管經(jīng)的柔性波狀引出管(32)在通道(14)連接到泄洪閘門(12)。
第二實施例的這些特征中的某些特征與以下具體說明的第一實施例的進(jìn)口管(30)相關(guān)，為簡潔起見，下面不再對這些特征進(jìn)行重述。在圖2中，相同的標(biāo)號表示類似或相同的部件。
無論如何，出口管的可調(diào)節(jié)性對于隔板第一側(cè)的液面調(diào)節(jié)是最重要的。
再參看圖1，安裝到隔板(12)并從該隔板伸出的隔板網(wǎng)屏(26)環(huán)繞出口(22)(在低的和伸展或樞軸地轉(zhuǎn)動的方位上)、以避免漂浮物從進(jìn)口進(jìn)入管道或從管道排出。通常，該隔板網(wǎng)屏由電鍍鋼網(wǎng)、不銹鋼網(wǎng)等構(gòu)成。在另一優(yōu)選實施例中，隔板網(wǎng)屏(26)可由具有相同功能的安裝在出口(22)上的過濾罩(27)替換或補(bǔ)充。在另外的實施例中，隔板網(wǎng)屏和過濾罩的結(jié)構(gòu)也可在進(jìn)口管(30)上或周圍重疊，為簡潔起見，這里不再重復(fù)。但是，無論如何，這種網(wǎng)屏在進(jìn)口管(30)或出口管(22)上的設(shè)置均可避免漂浮物的排出或進(jìn)入兩個管道。
安裝在泄洪閘門(12)上的相對(第二)側(cè)上的是可移動(可樞軸運動)進(jìn)口管(30)?？梢苿舆M(jìn)口管可選定多個位置，其中的三個位置在圖1中示意性地表示為A、B、C。位置A通常對應(yīng)低潮汐水位，位置B對應(yīng)高潮汐水位，位置C對應(yīng)漲潮汐水位(如水位線a、b、c示意性地所示)。進(jìn)口管(30)經(jīng)柔性波狀引出管(32)在通道(14)連接到泄洪閘門(12)。通常，該引出管由聚合物(例如，合成或天然橡膠)材料制成、以提供最大的柔韌性、和長期的耐用性。引出管的喇叭形或凸緣形端通常被壓在圓形安裝板(34)下面，安裝板(34)被螺栓(20)緊固到泄洪閘門(12)，以在該處提供液體密封。引出管的相對端圍繞進(jìn)口管(30)和/或被膠粘接到進(jìn)口管(30)。
進(jìn)口管一般具有被安裝或形成在打開的進(jìn)口端(38)上的彎頭(36)。該彎頭最好保證在正常調(diào)節(jié)泄洪閘門側(cè)的液面時至少進(jìn)口部分(38)浸沒在周圍的流體中。最理想地，在大多數(shù)的調(diào)節(jié)液面情況下，進(jìn)口端的全部或絕大部分應(yīng)浸沒在液體中、以防止漂浮物進(jìn)入管道。另外，為避免在進(jìn)口端完全浸沒時由所截留的氣體(通常為空氣)產(chǎn)生的背壓力，開孔(40)設(shè)置在彎頭(36)中以釋放這種氣體壓力，從而保持穿過管道的流動狀態(tài)。
可再定位浮筒(42)安裝在彎頭(36)上或附近。浮筒經(jīng)連接帶(44)被緊固到管(30)的外表面，連接帶(44)可以是可調(diào)節(jié)夾(諸如，軟管夾)、卡子、固定條、扣帶或任何其它適宜的可調(diào)節(jié)連接機(jī)構(gòu)。于是，浮筒可沿進(jìn)口管被定位在各個位置、而改變進(jìn)入進(jìn)口的流體流動、進(jìn)而改變隔板兩側(cè)的水位。浮筒也有助于改變管(30)的運動特性。例如，當(dāng)浮筒位于管的彎頭區(qū)或附近時，管(30)的進(jìn)口(38)可部分地或全部地抬起到周圍液面之上，于是限制液體流入管道。但是當(dāng)浮筒沿著進(jìn)口管道逐漸地移動時，進(jìn)口可被或多或少地浸沒，流動被改變，因而兩側(cè)的水位改變。對于不同的應(yīng)用(例如，不同的流體質(zhì)量和密度，不同的管道運動響應(yīng)時間要求等)，浮筒的位置、浮力特性和尺寸也可改變。
類似的結(jié)構(gòu)也可制成與圖2所示第二實施例中的出口管相關(guān)，圖2中的出口管是可移動的(可樞軸轉(zhuǎn)動的)?？稍俣ㄎ桓⊥材軌虮痪o固到出口管的外表面的各種位置、以調(diào)節(jié)通過它的液體流動、并在例如產(chǎn)生突然沖擊或暴發(fā)洪水時限制液體回流進(jìn)管道。
為避免在上升和下降時(例如，隨著周圍水位的上升和下降)進(jìn)口管的橫向移動，一對平行導(dǎo)向桿(46)安裝到泄洪閘門并在管(30)的相對側(cè)伸出，如圖所示。于是，該桿限制管道向著垂直平面的運動(防止它的橫向運動)。被安裝并在導(dǎo)向桿之間伸展的是上下橫向制動器條(48)和(50)，它們限定該管(30)的上垂直行程(位置C)和下垂直行程(位置A)。通常這些條被預(yù)先刻度并與泄洪閘門進(jìn)口側(cè)的最大和最小液面(例如，潮汐或洪水水位)對應(yīng)。類似的結(jié)構(gòu)也可與這些實施例中的出口管相關(guān)地被應(yīng)用，這里所說的出口管是可移動的(可樞軸轉(zhuǎn)動的)。
另外，如位置C所示，最大水位C可以是反常的或不規(guī)則的水位，在這種情況下，不使任何液體從泄洪閘門的一側(cè)傳送到另一側(cè)是理想的。所以，進(jìn)口端(38)被定位在這個水位之上。
進(jìn)口管可包括止回閥(52)，止回閥(52)設(shè)置的只允許液體從進(jìn)口管流向出口管。這可在該裝置的某些應(yīng)用中設(shè)置鎖定系統(tǒng)，例如使得出口側(cè)的預(yù)定液面能夠保持得高于進(jìn)口側(cè)的液面。例如，在發(fā)生很大變化潮汐的沿海地區(qū)，設(shè)置水高度調(diào)節(jié)裝置是有益的，以使水在有殼船(hulled boat)停泊的出口側(cè)保持在固定位置，而海水或河水水位在進(jìn)口側(cè)下降。于是，不管可使船身“擱淺”的局部潮汐如何變化，有殼船始終可漂浮在水上。止回閥還可用于限制出口側(cè)的液體與進(jìn)口側(cè)的液體混合，具體地，可用于以下情況將例如酸性礦山排出水或其它工業(yè)水與河水或地下水分離、或例如將淡水與海水分離是有利的時候。
本發(fā)明的典型應(yīng)用是農(nóng)業(yè)灌溉。在這種情況下，進(jìn)口管可對應(yīng)潮汐水體，出口管可對應(yīng)灌溉渠道(irrigation flow way)等。水從潮汐側(cè)流動到固定水位側(cè)。當(dāng)進(jìn)口低于出口時，可產(chǎn)生從下游到上游的流動(例如由于進(jìn)口側(cè)液體的質(zhì)量或壓力大于出口側(cè)液體的質(zhì)量或壓力)。不過，如果需要，這種情況可以相反。水的流動和高度可通過移動可再定位浮筒、增減延伸件、和使用上述的可移動出口管而進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在各種應(yīng)用中，裝置一旦已經(jīng)設(shè)置和標(biāo)定，就開始自動運行，不需要再予以關(guān)注，除非參數(shù)發(fā)生變化(參數(shù)變化時則需要重新標(biāo)定)。另外，泄洪閘門可將水體相互分離，該水體在出口側(cè)被污染(例如，通過水體河床B中被污染的泥土)。普通的被污染水體源產(chǎn)生于采礦業(yè)，其中暴露的巖石和土壤可使水體酸化等(例如，由酸式硫酸鹽水導(dǎo)致的)。在任何情況下，該優(yōu)選裝置可使被污染水體得到補(bǔ)充。
該裝置也可用于其它方面，例如，魚梯(水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè))和育苗池塘中的水交換(以及甚至魚和食物的交換)。事實上，只要在泄洪閘門、隔板或隔墻的一側(cè)(乃至兩側(cè))有水位變化，該裝置就可以任何模式自動地操作。
通常，用低壓塑料管和筒制作入口和出口管，特別是使用抗紫外線塑料?？墒褂孟騼?nèi)反射光的管子、以促使魚逆管而上，因為魚游進(jìn)有水的黑暗通道時不活躍。通過使用有機(jī)玻璃區(qū)段，也可使該管子是透光或部分透光的、以重新促使魚游過。管子或筒的直徑基于傳送的水量而變化，壁厚度根據(jù)常規(guī)的低壓標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)定。
通常，柔性引出管的直徑與管子相對應(yīng)、并具有充分的柔性以至少(橫向)移動10°-90°。引出管在其安裝到進(jìn)口管的部分上形成內(nèi)接口。
可如上所述地通過切削一與管子直徑相等的芯部、鉆削螺栓孔、而后將柔性引出管和進(jìn)口管、出口管進(jìn)行裝配、并且考慮到水壓時可選擇性地應(yīng)用壓力板、而用該裝置改裝現(xiàn)有的泄洪閘門和隔板。不過，該裝置也可被設(shè)置成一個新的單元。
通常，鍍鋅鋼或不銹鋼形成的導(dǎo)向桿，以及網(wǎng)篩。當(dāng)水從進(jìn)口管流向出口管時，鍍鋅網(wǎng)篩用作過濾器，所以需要定期清潔或排空。
對于大量的水傳送，可使用較大直徑的管子(即，裝置可根據(jù)要求按比例縮小或放大)，也可將多個裝置單元橫跨泄洪閘門設(shè)置。
應(yīng)當(dāng)理解的是，如果任何現(xiàn)有技術(shù)在此引作參考，那么這種參考在澳大利亞或任何其它國家并不等于承認(rèn)這些信息構(gòu)成本領(lǐng)域中的一般公知常識。
雖然已經(jīng)結(jié)合多個優(yōu)選實施例說明了本發(fā)明，但是顯然本發(fā)明還可具體化為許多其它形式。
權(quán)利要求
1.用于相對隔板第二側(cè)上的可動液面、調(diào)節(jié)該隔板第一側(cè)上的液面的裝置，包括進(jìn)口管，它定位在該第二側(cè)上并具有進(jìn)口，該進(jìn)口設(shè)置得與第二側(cè)的液面一起上下運動；出口管，它定位在隔板的第一側(cè)上、并橫跨隔板與進(jìn)口管液體連通，該出口管具有出口，該出口可被設(shè)置在第一側(cè)上的預(yù)定液面。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該出口管的出口高度可以調(diào)節(jié)。
3.如權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于，進(jìn)口管在穿過隔板的通道處柔性地連接到該隔板，以便該進(jìn)口可相對隔板上下運動。
4.如權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，該柔性連接是柔性引出管，該柔性引出管的一端密封到進(jìn)口管、其另一端密封到該通道。
5.如上述任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，該進(jìn)口管還包括可調(diào)節(jié)地設(shè)置在其上的浮筒，以便該進(jìn)口與可動液面一起上下運動。
6.如上述任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，該進(jìn)口管在一對導(dǎo)向桿之間上下運動，該對導(dǎo)向桿設(shè)置在隔板的第二側(cè)上、并從隔板伸出。
7.如權(quán)利要求6的裝置，其特征在于，該導(dǎo)向桿具有上下止擋，該上下止擋設(shè)置在導(dǎo)向桿上用于分別限定進(jìn)口管的上下行程。
8.如上述任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，該進(jìn)口被限定為向下的彎曲的彎頭形式，該彎頭定位在進(jìn)口管的端部。
9.如權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，該彎頭包括設(shè)置在其上部的開孔、用于排放其中可產(chǎn)生的氣體壓力。
10.如上述任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，該進(jìn)口管包括止回閥，該止回閥設(shè)置的只允許液體從進(jìn)口管流向出口管。
11.如上述任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，該出口管被固定、但其上的出口可借助在出口管的端部配置一個或多個出口延伸件進(jìn)行高度調(diào)節(jié)。
12.如上述權(quán)利要求1至10中任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，出口管在穿過隔板的通道處柔性地連接到該隔板，以便該出口可相對隔板上下運動。
13.如權(quán)利要求12的裝置，其特征在于，該出口管的柔性連接具有浮筒、導(dǎo)向桿和止擋，以使出口管如權(quán)利要求3至7限定的進(jìn)口管那樣上下運動。
14.如上述任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，該出口管被過濾網(wǎng)圍繞、或裝配過濾網(wǎng)罩，以防止漂浮物進(jìn)入該管道系統(tǒng)、并避免漂浮物在泄洪閘門相對側(cè)的液體之間傳送。
15.如上述任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，該進(jìn)口管被過濾網(wǎng)圍繞、或裝配過濾網(wǎng)罩，以防止漂浮物進(jìn)入該管道系統(tǒng)、并避免漂浮物在泄洪閘門相對側(cè)的液體之間傳送。
16.如上述任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，該隔板是泄洪閘門。
17.如上述任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，該裝置與潮汐(可移動)液體和固定高度液體之間的隔板一起使用。
18.如在本文中參照附圖所述的用于相對隔板的第二側(cè)上的可動液面調(diào)節(jié)該隔板的第一側(cè)上的液面的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于相對隔板(12)第二側(cè)上的可動液面調(diào)節(jié)該隔板(12)第一側(cè)上的液面的裝置(10)。該裝置包括進(jìn)口管(30)，它定位在該第二側(cè)上并具有進(jìn)口(38)，該進(jìn)口(38)設(shè)置得與液面一起上下運動；出口管(16)，它定位在隔板(12)的第一側(cè)上、并橫跨隔板與進(jìn)口管(30)液體連通，該出口管具有出口(22)，該出口(22)可被設(shè)置在第一側(cè)上的預(yù)定液面。
文檔編號E02B3/02GK1575365SQ01823770
公開日2005年2月2日 申請日期2001年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月7日
發(fā)明者彼得·沃爾 申請人:澳大利亞阿奎亞服務(wù)有限公司