[發明專利]海底資源舉升裝置

有效

• 申請號: 201480018611.7
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN105164371B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 坂本祥一
• 申請（專利權）人: 海底資源開發株式會社
• 主分類號: E21C50/00
• 分類號: E21C50/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 田喜慶,紀秀鳳

技術領域

本發明涉及海底資源舉升裝置，更詳細而言，涉及這樣一種海底資源舉升裝置：即使是在水深超過5000m那樣的深海海底，也能使稀土(rare earth)通過輸送軟管浮起。

背景技術

目前，由于在水深超過5000m的深海下形成大約500氣壓(500kgf/cm²)即大約達50Mpa的高壓，并且延伸至海底的升流管(riser pipe)的總重量變大，因此最多只能在線纜的前端安裝采樣裝置來采集泥的試樣，而難以在商業基礎上進行開采。

專利文獻1提出了一種揚礦裝置，能從海底提升礦物。該揚礦裝置由以下部分構成：揚礦用輸送管，將包含礦物的海水從海底輸送至海上基地；循環用輸送管，將海水從海上基地返還至海底；循環泵，將海水送入循環用輸送管；潛水泵，在海底從吸入口吸入包含礦物的海水并送入揚礦用輸送管；以及水輪機，將流過循環用輸送管的海水作為動力源來驅動潛水泵。該揚礦裝置適用于水深500～2000m。為了從水深超過5000m的深海回收包含礦物的泥等，需要使用強有力的泵來懸吊又長又重的管道，并從水深5000m的深度抽取海水，但這樣的泵尚未實現。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-196047號公報。

發明內容

發明要解決的課題

本發明為解決上述問題而提出，本發明的目的在于提供一種海底資源舉升裝置，能使包含稀土的泥從水深超過5000m那樣的深海中浮起。

解決課題的手段

本發明的海底資源舉升裝置，其特征在于，具備：輸送軟管，包括從資源回收船懸吊至海底的第一軟管和第二軟管成；履帶式(crawler type)收集器，設置有將海底的泥送入所述第一軟管的第一吸入室和將海底的泥送入所述第二軟管的第二吸入室；水電解裝置，通過來自所述資源回收船的供電進行水的電解，從而生成氫氣和氧氣；以及氣體噴射裝置，將生成的所述氫氣和所述氧氣分別噴射至所述第一吸入室和所述第二吸入室，其中，所述海底資源舉升裝置通過氫氣或氧氣的浮力使包含稀土的泥隨海水一起浮起。

其特征在于，所述輸送軟管在內壁沿軸方向以一定間隔設置有環狀的肋。

其特征在于，所述輸送軟管由具有絕緣性的軟質聚氯乙烯形(vinyl chloride)成，且內部埋設有通電性的線纜。

其特征在于，所述資源回收船從所述輸送軟管回收氫氣和氧氣，通過使它們發生反應來發電，以用作供給至所述水電解裝置的電力的一部分。

其特征在于，在所述輸送軟管上安裝有具備旋轉翼的氣泡打碎裝置，所述旋轉翼由上升流驅動且相互朝相反方向旋轉。

其特征在于，在所述輸送軟管上安裝有海水引入裝置，所述海水引入裝置包括內管和外管，通過加快所述內管的流速并降低壓力，從而從所述內管和所述外管之間引入外部的海水。

發明效果

根據本發明的海底資源舉升裝置，由于在海底設置水電解裝置，并通過來自資源回收船的供電來進行水的電解從而產生氫氣和氧氣，將氫氣和氧氣送入履帶式收集器的用于采集海底的泥的第一吸入室和第二吸入室中，然后提升第一軟管和第二軟管的輸送軟管，因此，通過氫氣或氧氣的浮力，能使包含稀土(稀土類元素)的泥隨海水一起浮起而進行回收。

由于在輸送軟管的內壁上沿軸方向以一定間隔設置有環狀的肋，因此其成為氫氣或氧氣在輸送軟管內上升時的阻力，能夠減輕輸送軟管的總重量。

由于輸送軟管是具有絕緣性的軟質聚氯乙烯，且內部埋設有通電性的線纜，因此能夠提高輸送軟管的強度。此外，可從海上的資源回收船使用該線纜向設置在海底的水電解裝置供給電力。在這種情況下，通往水電解裝置的線路和回流線路可由埋設在第一軟管和第二軟管中的線纜分擔。

通過回收輸送軟管中的氫氣和氧氣并使它們發生反應，能夠進行發電，以用作供給至水電解裝置的電力的一部分。

由于在輸送軟管中設置有氣泡打碎裝置，因此能夠打碎在輸送軟管內上升的大氣泡。氣泡越小浮力越小，能夠抑制氣泡和包含泥的海水的上升速度。

由于在輸送軟管中設置有海水引入裝置，因此能夠將外部的海水引入輸送軟管內。即使氣泡隨著上升而膨脹，也能通過增加海水來維持氣泡和包含泥的海水的比例，并防止氣泡的比例增加。

附圖說明

圖1是本發明的海底資源舉升裝置的構成圖。(實施例1)

圖2是圖1的輸送軟管的截面圖。

圖3是圖1的水電解裝置的說明圖。

圖4是示出圖1的履帶式收集器的內部的說明圖。