一種可跟隨波長變化的海浪發電裝置的製作方法
2023-06-02 18:56:51
專利名稱：一種可跟隨波長變化的海浪發電裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於海浪能發電裝置技術領域，尤其涉及一種可跟隨波長變化的海浪發電裝置。
背景技術：
能源是經濟與社會發展的推動力，由於傳統的化石能源的枯竭，其汙染嚴重，不環保的特點與當前經濟、環境的矛盾越來越突出，所以尋找可替代的新能源是社會可持續發展的必由之路，發展可再生能源已成為全球性亟待解決的問題。海洋能作為一種新的能源形式受到廣泛重視，其中波浪能蘊含著無窮的能量，時刻存在。如果把這部分能量轉變為電能為人們所利用，將為中國經濟和社會的可持續健康發展前進的動力。如今已有很多種波浪發電相關裝置出現，但這些裝置都有以下基本缺點1裝置複雜，操作困難；2成本高，可靠性低；3波浪能的轉換效率率低，發電效率低。
發明內容針對上述背景技術中提到現有波浪發電裝置工作效率低，結構複雜等不足，本實用新型提出了一種可跟隨波長變化的海浪發電裝置。本實用新型的技術方案是，一種可跟隨波長變化的海浪發電裝置，其特徵是該裝置包括氣室、浮子、單向閥門、活塞、輸風管道、鋼架結構、渦輪發電機、伸縮杆。所述鋼架結構支撐整個發電裝置於海面上，浮子與氣室中的活塞連接；本裝置有兩個浮子和氣室結構，一個氣室結構不動，另一個氣室位置可調；兩個氣室外接四管道，形成環形結構，空氣渦輪機在管道中間。所述氣室共有兩個，其中一個氣室及其連接的浮子和管道固定於鋼架結構上；另一個氣室連接一個伸縮杆且兩側有滑動軸，其連接的管道中間為可壓縮和拉伸的柔性管。所述輸風管道為四管道結構，兩個浮子分別引出兩條管道，組成兩個環形結構，空氣渦輪機在管道中間，其中一個浮子引出的兩條管道有柔性結構。所述單向閥門中Al與A2為一組同時開閉，BI與B2為一組同時開閉，同一時刻兩組閥門工作狀態相反。所述浮子共有兩個，均連接氣室中的活塞；一個浮子位於海浪的波峰(谷)上，另一個浮子連接氣室，可隨海浪波長變化而為之改變位置，但其總是與第一個浮子位置相反，即位於海浪的波谷(峰)上。本實用新型的有益效果為本裝置中單向閥Al與A2為一組同時開閉，BI與B2為一組同時開閉，同一時刻，兩組閥門工作狀態相反。當活塞來回運動時，產生往復風向，這樣在一個波浪周期內，管道和閥門結構使得風都從同一個方向通過空氣渦輪機，提高二次轉化效率，並且降低渦輪機的要求。本裝置中兩個浮子、氣室同時工作；當一個浮子處于波浪波峰，推動活塞向上壓縮空氣時，另一個浮子處于波浪波谷位置，活塞向下運動抽吸空氣，雙向工作，形成內部閉式循環。這種結構充分利用一個波浪波長能量，再次提高波浪能利用率。本裝置中的兩個氣室，其中一個氣室及其連接的浮子和管道固定於鋼架結構上，另一個氣室連接一個壓縮杆且兩側有滑動軸，其連接的管道中間有可壓縮和拉伸的柔性管，這樣此氣室可以隨海浪的波長變化而前後移動調節，充分利用一個海浪波長的能量。本裝置中，鋼架結構固定於海底，氣室、管道、渦輪發電機等都固定於鋼架結構上，裝置結構簡單，穩固可靠，除了活塞摩擦阻力、單向閥門對風流的阻力之外，波浪能機會沒有什麼損失。本裝置設計巧妙，利用兩個浮子氣室結構，對一個周期內的波浪能充分利用，並且同時做功，既提高波浪能的利用率，又提高了其轉化效率。相比傳統的振蕩水柱式發電裝置和振蕩浮子式發電裝置有明顯的改進，單向閥門和四管道的設計，使得往復運動的浮子和活塞產生的風都能從同一個方向通過空氣渦輪機，這樣減少了特殊發電機的投入成本，採用普通空氣透平機即可。總之，本實用新型裝置通過創新發展，更具有實用性和高效性。
圖1是本實用新型所述的整體結構俯視圖。圖2是本實用新型所述的整體結構側視圖。圖3是本實用新型所述的部分立體圖。圖中標號1-氣室；2_活塞；3_浮子；4_渦輪發電機；5_伸縮杆；6_鋼架結構；7_滑動槽；8-輸風管道；9_柔性管道；10_單向閥門。
具體實施方式
以下結合附圖，對優選實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本實用新型的範圍及其應用。本實用新型所要解決的問題是，現有的海浪發電裝置結構複雜，工作效率低，可靠性差的現狀。本實用新型的技術方案靠岸式波浪發電裝置，由氣室1、浮子3、單向閥門10、活塞2、輸風管道8、鋼架結構
6、渦輪發電機4、伸縮杆5構成。如圖1，圖2所示。鋼架結構6支撐整個發電裝置於海面上，浮子3與氣室I中的活塞2連接；本裝置有兩個浮子和氣室結構，一個氣室結構不動，另一個氣室位置可調；兩個氣室外接四管道，形成環形結構，空氣渦輪機4在管道中間。如圖3所示。
以下結合附圖對本裝置做進一步的描述。所述可跟隨波長變化的海浪發電裝置，兩個浮子3置於海平面上，當一個浮子處于波浪的波峰狀態時，浮子向上運動，帶動活塞2向上壓縮氣室I中的空氣，形成空氣動能，設此時Al門打開，風流經空氣渦輪機4後，推動A2門打開，流回到另外一個氣室中，此時這個氣室及浮子處于波浪波谷狀態，活塞向下運動，抽吸空氣，這樣就形成了一個氣室壓縮空氣一個氣室抽吸空氣的工作模式，而此時，BI和B2門處於關閉狀態。若狀態反過來，當後面的氣室及浮子處于波峰狀態時，BI門打開，風還是從同一個方向流經空氣渦輪機後，通過B2門，流回到前面的氣室中，此時Al與A2門關閉。當海浪波長變化時，由於一個氣室固定與鋼架結構上，另個氣室可通過拉伸和壓縮伸縮杆及柔性管道，在鋼架結構上滑動，來跟隨海浪波長變化，保證兩個氣室一個處于波浪波谷(峰)，另一個處于波浪波峰(谷)。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求1.一種可跟隨波長變化的海浪發電裝置，其特徵是該裝置包括氣室(I)、浮子(3)、單向閥門(10)、活塞(2)、輸風管道(8)、鋼架結構(6)、渦輪發電機(4)、伸縮杆(5)； 所述鋼架結構(6)支撐整個發電裝置於海面上，浮子(3)與氣室(I)中的活塞(2)連接；本裝置有兩個浮子(3)和氣室(I)結構，一個氣室結構不動，另一個氣室位置可調；兩個氣室外接四管道，形成環形結構，空氣渦輪機(4)在管道中間。
2.根據權利要求1所述的一種可跟隨波長變化的海浪發電裝置，其特徵是所述氣室(I)共有兩個，其中一個氣室及其連接的浮子(3)和管道固定於鋼架結構(6)上；另一個氣室連接一個伸縮杆(5)且兩側有滑動軸(7)，其連接的管道中間為可壓縮和拉伸的柔性管(9)。
3.根據權利要求1所述的一種可跟隨波長變化的海浪發電裝置，其特徵是所述輸風管道(8)為四管道結構，兩個浮子分別引出兩條管道，組成兩個環形結構，空氣渦輪機(4)在管道中間，其中一個浮子引出的兩條管道有柔性結構。
4.根據權利要求1所述的一種可跟隨波長變化的海浪發電裝置，其特徵是所述單向閥門(10)中Al與A2為一組同時開閉,BI與B2為一組同時開閉，同一時刻兩組閥門工作狀態相反。
5.根據權利要求1所述的一種可跟隨波長變化的海浪發電裝置，其特徵是所述浮子(3)共有兩個，均連接氣室(I)中的活塞(2);—個浮子位於海浪的波峰/谷上，另一個浮子連接氣室，可隨海浪波長變化而為之改變位置，但其總是與第一個浮子位置相反，即位於海浪的波谷/峰上 。
專利摘要本實用新型公開了波浪能發電裝置技術領域中的一種可跟隨波長變化的海浪發電裝置。本實用新型包括鋼架結構、浮子、氣室、活塞、輸風管道、渦輪發電機；鋼架結構將輸風管道、氣室和渦輪發電機等固定於海上，浮子與氣室中的活塞連接，兩個氣室分別處於海浪的波峰和波谷上；通過海水的起伏帶動浮子上下運動，進而活塞上下壓縮空氣，在管道中形成風流經空氣渦輪機，此過程中兩個氣室活塞互補運動，其中一個氣室通過液壓杆和滑動軸可跟隨海浪波長前後移動。本實用新型利用海浪的起伏提供能量發電，具有投資小、結構簡單、安裝方便、對環境無汙染、工作可靠性強，效率高等優點。
文檔編號F03B13/24GK202914236SQ20122065272
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月3日 優先權日2012年12月3日
發明者段春明, 朱永強, 付春鵬 申請人:華北電力大學