氣囊海浪防波堤發電裝置的製作方法

2023-07-07 05:25:06 1

專利名稱：氣囊海浪防波堤發電裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種海浪發電裝置，即利用海浪的能量來發電的裝置。
現有的海浪能的發電裝置中，只有極少數可供實用。綜合文獻報導，海浪能的利用的方法主要有如下幾類(一)通過機械裝置，將波浪能轉化為機械能，然後直接轉變為電能，此種方法，例如專利公開號CN1034411A報導的搖板式波浪發電機那樣，優點是能量轉讓率稍高，缺點有無法共用發電機，因此收集海浪能面不廣、功率小、相對造價高。另外，由於其搖板的下端固定在海堤上，水位變化時，其能量轉化率也變化，因為波浪能橫向運動能來自風能，且有越深越小的規律。
(二)通過特殊設計的機械裝置，先將波浪能轉變為氣壓能，再由機械裝置轉化為電能，例如系留浮筒，通過浮筒的上下運動，帶動壓縮機活塞工作的方法，優點是可以通過中央貯氣管集中氣壓能，共用發電裝置；缺點是只能接收波浪的效率，另外，機械裝置浮留在海水裡，無法避免海水腐蝕，維修保養也困難。
(三)「海浪防堤發電廠」，此種方法英國有相當先進的設計，具有耐海水侵蝕，電力傳輸容易，海浪能收集面廣，渦輪機發電機等附屬設計耐海侵蝕，電力傳輸容易，海浪能收集面廣，發電機等附屬設備不和海水直接接觸，耐腐蝕等優點，缺點是直接利用壓縮空氣來推動渦輪發電機，氣流不穩定，且成本較高。
綜上所述，目前各種海浪發電方式皆有缺點，不能高效地將海浪中的能量轉換成電能利用。本實用新型通過獨創性的研究，針對上述缺點，設計出綜合性能好，容易實施、具有極高經濟價值的「氣囊海浪防堤發電裝置」。
本實用新型的主要目的是提供一種既可以將海浪能高效率轉換成電能，又起到防波堤作用，而且能量轉換效率高，成本低的海浪發電裝置。
本實用新型是以如下方式實現的在海岸選擇海浪沒有衝到的地方，沿著海岸搭建防波堤後，將槽型導軌鋪設在上面，槽型導軌一端在岸上，另一端伸入海水中，擋板架，氣囊及氣囊支座構成軌上縱向滑動的機械；由入水深度調節機構，自動調節上述機構的入水深度。在氣囊伸張過程中，單向進氣閥進氣，使低壓氣管產生負壓，多個氣囊通過單向進氣閥，低壓氣管連成一體，收集負壓驅動低壓氣管端的氣動機發電，在壓縮過程中，單向出氣閥排氣，高壓氣管連接氣囊的單向出氣閥和貯氣管，貯氣管沿著海岸鋪設在防波堤架上，多個氣囊緊密排列，構成氣囊防波堤，貯氣管將收集的壓縮空氣引向氣動機進行發電。由於氣囊是彈性體材料製成，因此，起到抗衝擊和過載保護作用。
本實用新型具有明顯的積極效果收集海浪能量面廣，裝置又起到防波堤的作用，氣囊及其擋板的獨特設計，既可以接收海浪縱向運動能；又可以按收海浪的橫向運動能量，能量轉換效率高。能量轉換由收集，蓄積間斷，不穩定的氣流，經調壓後，變成持續，穩定的高壓氣流，再通過氣動發電機發電，將海浪能轉化成穩定的電能，該裝置轉能效率高，建造容易，造價低，維護方便，具有利用價值。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。


圖1為本實用新型氣囊海浪防波堤的側向視圖；圖2為本實用新型氣囊海浪防波堤的正向視圖；圖3為本實用新型氣囊海浪防波堤的發電裝置總體結構示意圖；圖4為入水深度調節機構結構示意圖5為滑輪結構圖；圖6為槽型導軌截面圖。
參照附圖，本實用新型由氣囊支座(3)，氣囊(8)，擋板架(9)，單向進氣閥(7)，單向出氣閥(17)，貯氣管(4)，低壓進氣管(5)，氣動機(21、19)和發電機(22)組成；氣囊(3)一端連接在氣囊支座(3)，另一端連接在檔板架(9)，氣囊支座(3)內腔由單向出氣閥(17)接往貯氣管(4)，低壓進氣管(5)由單向進氣閥(7)接向氣囊支座(3)內腔，氣動機(21、19)分別設在貯氣管(4)和低壓進氣管(5)末端，擋板架(9)通過鉸接(10)連在氣囊支座(3)上。
為了適應漲潮退潮時各水位都能很好的工作，還設有導軌(15)和氣囊入水深度調節機構，導軌(15)沿防波堤鋪設。
以下結合附圖詳細描述本實用新型的結構和工作原理。
槽型導軌(15)靠堤架，固定在海岸上，氣囊支座(3)通過滾輪(2)，固定在導軌內，氣囊支座只能作縱向滑動，擋板架(9)和氣囊支座鉸接，擋板架(9)能以鉸接(10)為軸心擺動。擋板及架面重量使氣囊(8)伸張，空氣通過低壓進氣管(5)從單向進氣閥(7)進氣，當海浪衝擊擋板時，壓縮氣囊，壓縮空氣通過單向出氣閥(17)，高壓氣管和氣閥，進入貯氣管(4)，多個氣囊通過貯氣管並聯，構成氣囊防波堤，所有氣囊提供的壓縮空氣聚集貯氣管內，經調壓閥(20)的調整後，推動氣動機(21)轉動，再驅動發電機(22)發電。同時，氣囊伸張進氣時，對低壓管產生的負壓，通過低壓進氣管收集，驅動低壓管進氣端的氣動機發電。
參照(圖2和圖4)，氣囊入水深度調節機構由齒輪軸承(1)、鏈條(14)、滾輪(2)、氣囊支座(3)和鎖定裝置構成。鎖定裝置又由彈簧(25)、鎖銷(23)和支架(27)組成；當氣囊支座(3)受到氣囊和擋板的重力和氣囊浮力不平衡時，氣囊支座都存在向上、下滑動的勢能。參照圖4，水位行程開關由支架(27)、彈簧(25)、連杆(28)、浮筒(12)組成，並固定在氣囊支座(3)上，調節連杆(28)的長度，使氣囊最佳集能水位線和浮筒的中線一致。當海浪波峰水位線和浮筒中線一致時，鎖緊裝置鎖緊鏈條，保證氣囊支座不滑動，漲潮時，海浪波峰水位浸沒浮筒，鎖緊裝置鬆開鏈條，氣囊支座在氣囊的浮力作用下，向上滑動，直到海浪波峰水位線和浮筒中線一致時，鎖緊裝置重新鎖緊鏈條；退潮時，海浪波峰沒有浸到筒，浮筒重量使鎖緊裝置鬆開鏈條，氣囊支座在氣囊重量的作用下，向下滑動，直到海浪波峰水位線和浮筒中線一致，鎖緊裝置重新鎖緊鏈條。通過這樣的入水深度自動調節裝置，確保氣囊地最佳集能的入水深度工作。
當遇到颱風時，由於氣囊是由彈性材料製成，可以承受一定的衝擊，再和水位調節機構配合，確保不會損壞裝置。如果某個氣囊出現故障，可以關閉氣閥(26)，進行維修，而不影響其他氣囊工作。該裝置可以全天候連續工作。
權利要求1．一種氣囊海浪防波堤發電裝置，其特徵在於由氣囊支座(3)、氣囊(8)、擋板架(9)、單向進氣閥(7)、單向出氣閥(17)、貯氣管(4)、低壓進氣管(5)、氣動機(21、19)和發電機(22)組成；氣囊(3)一端連接在氣囊支座(3)，另一端連接在檔板架(9)，氣囊支座(3)內腔由單向出氣閥(17)接往貯氣管(4)，低壓進氣管(5)由單向進氣閥(7)接向氣囊支座(3)內腔，氣動機(21、19)分別設在貯氣管(4)和低壓進氣管(5)末端；擋板架(9)通過鉸接(10)連在氣囊支座(3)上。
2．根據權利要求1所述的氣囊海浪防波堤發電裝置，其徵在於還設有導軌(15)和氣囊入水深度調節機構，導軌(15)沿防波堤鋪設。
專利摘要本實用新型為一種海浪防波堤發電裝置。由氣囊、氣囊支座、擋板架、單向閥、貯氣管、進氣管、氣動機和發電機等組成,設於海岸防波堤上。海浪推動擋板架壓縮氣囊、氣體經單向閥進入貯氣管推動氣動機發電。氣囊伸張時氣體從進氣管經另一單向閥進入氣囊,在進氣管末端也設有氣動發電裝置。本實用新型具有轉能效率高、成本低、易維護等優點。
文檔編號F03B13/00GK2317331SQ9625013
公開日1999年5月5日 申請日期1996年12月17日 優先權日1996年12月17日
發明者鄭信舟 申請人:鄭信舟