CN101158329A - 海浪驱动呼吸换能系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是将海浪动能转换为压缩气体的换能系统。由复合U形管、单向气阀、压缩气体储存箱组成的海浪驱动呼吸换能系统。复合U形管的一部分是刚性的硬管、另一部分是弹性的软管，在硬管的外接端口处安装向U形管送气的单向阀、在软管与压缩气体储存箱的连接处安装单向排气阀，该系统置于海浪之中可获得压缩气体能推动机械装置。应用本发明制造线形换能装置、实现海浪驱动船舶航行，可制造海浪发电机。

Description

海浪驱动呼吸换能系统
本发明是将海浪等波浪动能转换成可控制机械能的置换系统，特别适合波浪能转换为压缩气体动能用于生产和生活。
人类在探讨海浪发电等波浪动能利用技术方面已经走过了很长的道路。目前比较成熟的海浪利用技术是用海水起伏推动管子里面的活塞运动压缩空气获取机械能。已公开的数百项海浪发电技术方案，机械能的获得方式可归结为浮力推动和阻力转换两大类，这两种动力转换类型均不能直接用于驱动船舶航行，发电效率和体积方面的困难和矛盾也很突出。能否将海浪等波浪动能直接用于驱动船舶等生产和生活？以及将海浪发电的效率提高到可商品化生产的水平是减少温室气体排放和应对石油问题的出路之一。
本发明的任务是设计一种海浪驱动呼吸换能系统，利用波浪引起的液面下压强变化推动装置将空气压缩后直接利用或储存使用。实现将波浪所携带的机械能转变为可控制使用的能量形式。
本发明的任务是通过以下方式实现的。由复合U形管、单向气阀、压缩气体储存箱组成的海浪驱动呼吸换能系统。复合U形管的一部分是抗压力变形的刚性材料制成的硬管、复合U形管的另一部分是可随压力变化而变形的弹性材料制成的软管，在硬管的外接端口处安装只能向复合U形管送气的单向气阀、在弹性软管与压缩气体储存箱的连接处安装只能向压缩气体储存箱排气的单向气阀，将该系统置于海浪之中或表层有波动的液体里面可获得压缩气体能推动机械装置运动。本发明的工作原理是利用波浪引起的液面下压强变化推动复合U形管的弹性软管部分变形，变形引起复合U形管容积的变化将管中气体压缩排向储存箱。刚性硬管是保证复合U形管中留有足够让弹性软管恢复变形的气体，并即时从外部吸入气体满足新的压力平衡。该系统可进行多组串并联、组成规模装置用于推动机械做功。
本发明是间接利用海浪动能实现将气体压缩而直接推动机械装置的循环系统。波浪引起液面下压强变化，作用在弹性软管上的压力增大时系统排出(呼出)气体，反之系统从硬管外接端口吸入气体。本发明属于非阻力型应用波浪动能方式，不会因获取海浪动能增加船舶航行阻力，所以可直接用于驱动船舶航行。系统组合中压缩气体的传送机械损耗微小、压缩气体直接驱动气动马达不存在二次换能损失而提高利用效率。在实际的机械装置设计中应当为复合U形管的弹性软管设置变形支撑面。对多组系统串并联的设计中要考虑波浪的有效幅值影响范围，避免盲目的串并联引起压缩气体输送短路而起反作用。本发明可安装到水底、水中任何位置，可附着在船体。相应的弹性软管的设计应充分考虑安装的深度，实现换能效率最大化。更多情况之下应当考虑将复合U形管垂直水平面置于水中。
实现本发明的方式是应用该系统制造利用水面下压强变化的线形换能装置、实现海浪驱动船舶航行的动力装置，制造波浪动能直接利用装置。该系统用于制造海浪发电机，海浪发电电站，波浪动力换能装置都是可行的。

Claims (4)

1.由复合U形管、单向气阀、压缩气体储存箱组成的海浪驱动呼吸换能系统其特征是：复合U形管的一部分是抗压力变形的刚性材料制成的硬管、复合U形管的另一部分是可随压力变化而变形的弹性材料制成的软管，在硬管的外接端口处安装只能向复合U形管送气的单向气阀、在弹性软管与压缩气体储存箱的连接处安装只能向压缩气体储存箱排气的单向气阀，将该系统置于海浪之中或表层有波动的液体里面可获得压缩气体能推动机械装置运动。
2.按权利要求1，其特征是：该系统可进行多组串并联、组成规模装置用于推动机械做功。
3.按权利要求1，其特征是：应用该系统制造利用水面下压强变化的线形换能装置、实现海浪驱动船舶航行的动力装置，制造波浪动能直接利用装置。
4.按权利要求1，其特征是：该系统用于制造海浪发电机，海浪发电电站，波浪动力换能装置。
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