CN101968026B - 一种海浪储能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种海浪储能发电装置，其包括：基座，沉箱，齿盘组，浮推动力组，动力齿轮单元，汽缸组，储气桶，气压动力组，发电机；其主要是利用海水的浮力与海浪的推力来转换成动力的发电机构，其是于基座下设有沉浸水中的沉箱，再于沉箱上设有位于轨道内的齿盘，该齿盘底部对应固设推板及浮筒，且推板再利用支杆与齿盘定位，以利用海浪的浮力与推力来推动浮筒与推板，使其推板顶推齿盘作动，让齿盘带动齿轮单元，藉以齿轮单元驱动汽缸组，让汽缸组内部的高压气体导入高压储气桶内，以令高压气体来推动气压动力组，而将动能传递给发电机，让发电机将所产生的电力输配出去；利用集结自然资源所带来的推动力，使其可转换成电能。

Description

一种海浪储能发电装置
技术领域
本发明涉及发电设备技术领域，特别是指一种利用潮汐海浪储能发电的装置。
背景技术
风与海面作用产生海浪，海浪能是以动能形式表现的水能资源之一。1977年，有人对世界各大洋平均波高1米、周期1秒的海浪进行推算，认为全球海浪能功率约为700亿千瓦，其中可开发利用的约为25亿千瓦，与潮汐能相近。海浪中蕴藏有如此丰富的能量，如将海浪的动能转化为电能，使制造灾难的惊涛骇浪为人类服务，是人们多年来梦寐以求的理想。
早在20世纪70年代，英国爱丁堡大学的工程师斯蒂芬·索尔特就发明了利用海浪发电的“爱丁堡鸭”海浪发电装置。后来，世界上许多国家，如英国、日本、美国、加拿大、芬兰、丹麦、法国等都在研究和试验海浪发电，并相继提出了数百种发电装置设计方案。但是，由于这样或那样的技术问题，海浪发电研究一直没有什么大的突破。直到今天，在能源开发方面，海浪能的利用仍然落后于风能和潮汐能的利用。
中国发明专利公开号CN101688511，公开日：2010年03月31日，发明名称 海浪发电装置的发明专利；公开了一种海浪发电装置，包括至少一个浮子或浮筒(1)或多个相连接的浮子或浮筒(2)，其特征在于浮子或浮筒(1)成型为或相连接的浮子或浮筒(2)设置为相对于海浪的前进方向是不对称的，因此浮子或浮筒(1)或连接相连接的浮子或浮筒的构件(3)由于在所述方向上连续前进的波浪的浮力而进行回转运动，其中海浪发电装置包括部件(5、6、7、9、10)，用来将回转运动转化为旋转运动以输出功率。
浮子或浮筒(1)或相互连接多个浮子或浮筒(2)的支架(3)用长的电缆线(8)锚定在波浪前进方向的预定角位置上，电缆线(8)允许由于波浪的前进而发生位移，只要在波浪方向改变的同时能保持所述角位置即可。
采用该种结构的海浪发电装置可以利用潮汐海浪进行发电，但是该种结构的海浪发电装置装置其结构较为复杂，实施成本较高。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明的目的即在于提供一种结构简单、淡水转化效率高的海浪储能发电装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明一种海浪储能发电装置，其主要是利用海浪的推力与海水的浮力来转换成动力的发电机构，其包括：基座，沉箱，齿盘组，浮推动力组，动力齿轮单元，汽缸组，储气桶，气压动力组，发电机；
其中，所述基座设有一缺槽口；
所述沉箱是设置在基座下方，所述沉箱对应沉浸于海水中；
　　所述齿盘组，其包括：固设在基座缺槽口处的两对应的轨道，两轨道内组设一齿盘，而齿盘内侧的齿部则位在基座缺槽口处；
　　所述浮推动力组包括一沉浮在水中的浮筒，该浮筒固设在齿盘下方，在浮筒上固设一可承接海浪推力的推板，而该推板与齿盘间固设有用于定位的支杆；
　　所述动力齿轮单元对应与齿盘组的齿盘啮合并经曲轴杆进行动力传输；
　　所述汽缸组为至少一个汽缸组，该汽缸组的活塞杆与曲轴杆相接，以接收曲轴杆的动力提供给该活塞杆进行压缩空气；
　　所述储气桶，与该汽缸组连结，用于储蓄汽缸组所输入的高压气体；
　　所述气压动力组，为接收储气桶的高压气体而产生动力的元件；
所述发电机，是与气压动力组连结且被带动，以产生电力。
进一步的，所述的动力齿轮单元包括与对应与齿盘啮合的主齿轮，而该主齿轮中央延伸为曲轴杆来驱动传输动力至汽缸组。
作为另一种改进的，所述的动力齿轮单元包括与对应与齿盘啮合的主齿轮，以及具有曲轴杆从动齿轮；由主齿轮带动具有曲轴杆的从动齿轮来驱动传输动力至汽缸组。
进一步的，所述汽缸组与储气桶连接的管路上设有用于让高压气体不会回流的逆止阀。
进一步的，所述基座上设有风力机构，该风力机构包括：转轴、及设置在转轴上且受风力影响而可旋动转轴的叶片组、及与转轴连结的发电机构。
进一步的，所述基座侧边设有供维修人员进入的维修门及登入梯。
进一步的，所述海浪储能发电装置还包括：在两相邻的海洋储能发电装置之间设有将海浪集中导入的导波堤。
进一步的，所述基座上设有与相邻基座相对应连结的嵌接部，以便由嵌接部连结定位每一发电机构。
采用该种结构的海浪储能发电装置，其机构简单，其主要是利用海水的浮力与海浪的推力来转换成动力的发电机构，其是于基座下设有沉浸水中的沉箱，再于沉箱上设有位于轨道内的齿盘，该齿盘底部对应固设推板及浮筒，且推板再利用支杆与齿盘定位，以利用海浪的浮力与推力来推动浮筒与推板，使其推板顶推齿盘作动，让齿盘带动齿轮单元，藉以齿轮单元驱动汽缸组，让汽缸组内部的高压气体导入高压储气桶内，以令高压气体来推动气压动力组，而将动能传递给发电机，让发电机将所产生的电力输配出去；利用集结自然资源所带来的推动力，使其可转换成电能。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明一种海浪储能发电装置一种实施方式的整体结构示意图；
图2为本发明一种海浪储能发电装置一种实施方式的工作过程示意图；
图3为本发明一种海浪储能发电装置一种实施方式的动力齿轮单元局部结构示意图；
图4为本发明一种海浪储能发电装置一种实施方式的气缸组局部结构示意图；
图5为本发明一种海浪储能发电装置一种实施方式的导波堤局部结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1至图5本发明一种海浪储能发电装置，其包括：基座１，　沉箱２，齿盘组３，浮推动力组４，动力齿轮单元５，汽缸组６，储气桶７，气压动力组８，发电机９；
　　其中，所述基座１设有一缺槽口１４；
　　所述沉箱２是设置在基座１下方，所述沉箱２对应沉浸于海水中；
　　所述齿盘组３，其包括：固设在基座１缺槽口１４处的两对应的轨道３１，两轨道３１内组设一齿盘３２，而齿盘３２内侧的齿部则位在基座１缺槽口１４处；
　　所述浮推动力组４包括一沉浮在水中的浮筒４１，该浮筒４１固设在齿盘３２下方，在浮筒４１上固设一可承接海浪推力的推板４２，而该推板４２与齿盘３２间固设有用于定位的支杆４３；
　　所述动力齿轮单元５对应与齿盘组３的齿盘３２啮合并经曲轴杆５０进行动力传输；
　　所述汽缸组６为至少一个汽缸组，该汽缸组的活塞杆６１与曲轴杆５０相接，以接收曲轴杆５０的动力提供给该活塞杆６１进行压缩空气；
　　所述储气桶７，与该汽缸组６连结，用于储蓄汽缸组６所输入的高压气体；
　　所述气压动力组８，为接收储气桶７的高压气体而产生动力的元件；
所述发电机９，是与气压动力组８连结且被带动，以产生电力。
所述的动力齿轮单元５包括与对应与齿盘３２啮合的主齿轮５１，而该主齿轮５１中央延伸为曲轴杆５０来驱动传输动力至汽缸组６。
作为另一种改进的，所述的动力齿轮单元５包括与对应与齿盘３２啮合的主齿轮５１，以及具有曲轴杆５０从动齿轮５２；由主齿轮５１带动具有曲轴杆５０的从动齿轮５２来驱动传输动力至汽缸组６。
所述汽缸组６与储气桶7连接的管路上设有用于让高压气体不会回流的逆止阀。
所述基座１上设有风力机构10，该风力机构10包括：转轴101、及设置在转轴101上且受风力影响而可旋动转轴101的叶片组102、及与转轴101连结的发电机103。
所述基座１侧边设有供维修人员进入的维修门１１及登入梯１２。
所述海浪储能发电装置还包括：在两相邻的海洋储能发电装置之间设有将海浪集中导入的导波堤Ａ。
所述基座１上设有与相邻基座相对应连结的嵌接部１３，以便由嵌接部１３连结定位每一发电机构。
使用时，其是在基座１下设有沉箱２，且使其沉浸在近海岸边的消波块处的海水中，而基座１缺槽口１４处是对应嵌组齿盘３２在两对应的轨道３１内，而齿盘３２下方组设有浮筒４１，而浮筒４１再对应固设一可承接海浪推力的推板４２，而该推板４２与齿盘３２间藉以一支杆４３固设定位，另外，齿盘３２内侧的齿部则对应与动力齿轮单元５啮合，而该动力齿轮单元５是可为一主齿轮５１对应与齿盘３２啮合，而主齿轮５１中央延伸为曲轴杆５０来驱动汽缸组６，或以主齿轮５１对应与齿盘３２啮合，再经由主齿轮５１带动具有曲轴杆５０的从动齿轮５２来驱动汽缸组６，而诸多汽缸组６的活塞杆６１是分别连结在曲轴杆５０上，而汽缸组６是导接一储气桶７；当浮推动力组４受海浪浮力与推力作用时，其沉浮在水中的浮筒４１与推板４２将齿盘３２推动，让齿盘３２随海浪浮力与推力而在轨道３１内上下活动位移，而齿盘３２位移则带动啮合的动力齿轮单元５，以主齿轮５１中央延伸为曲轴杆５０来驱动汽缸组６，或以主齿轮５１带动具有曲轴杆５０的从动齿轮５２来驱动汽缸组６，而汽缸组６藉由被带动的活塞杆６１来压缩空气至储气桶７，且在管路上设有一逆止阀，以让汽缸组６压入储气桶７内高压气体不会回流，该储气桶７设有管路对应气压动力组８，以利用输出高压气体来启动气压动力组８运转，而气压动力组８藉由一转轴与发电机９连结而带动。
当海浪施力在浮推动力组４时，海浪的推力与海水的浮力会让齿盘３２上升﹔当海浪退去时，齿盘３２本身的重量会让齿盘３２下降，因此齿盘３２会呈上下摆动的状态，来带动动力齿轮单元５推压汽缸组６，让汽缸组６内的空气经由压缩成密度高的高压气体，尔后，在汽缸组６中的高压气体藉由管路而输入储气桶７内，且管路上设有一逆止阀，以让由汽缸组６压入储气桶7内高压气体不会回流，同时也确保汽缸组６与储气桶７二压力不同状态下，其储气桶７内高压气体不会回流，该储气桶７是具备有压力设定，以当气体到达压力设定时，会将高压气体经由管路输送而启动气压动力组８，一般机件在初启动的剎那会较耗损动力，而高压气体是具备有足够的推动力启动气压动力组８，而当气压动力组８运转即可带动发电机９运转，使其发电机９产生电力的功效，而其电力的撷取可藉由发电机９搭配管路是统而输配出去来供应他用。
另外，在基座１上进一步设有一风力机构１０，是包含有一转轴１０１、及一设置在转轴１０１上且受风力影响而可旋动转轴１０１的叶片组１０２、及一与转轴１０１连结的发电机１０３；当海面上有风吹来时，其叶片组１０２带动转轴１０１旋转，而其转轴１０１一端是可以一万向接头来对应与发电机１０３连结，以将转轴１０１的动力传递给发电机１０３，藉由发电机１０３产生电力的功效，而其电力的撷取可藉由发电机构搭配管路是统而输配出去来供应他用；以利用海面上的风力来辅助增加发电的效能。
另，请参阅图1所示，该基座１侧边是可设有供维修人员进入的维修门１１及登入梯１２；另外，请参阅第五图所示，为了要让海浪中，在两相邻的发电机构间是可设有导浪波提Ａ，以藉由导浪波提Ａ将海浪集中导入，以让发电机构可收集更多的动力资源；且每一发电机构的基座１上是可设有与相邻基座相对应连结的嵌接部１３，以可藉由嵌接部１３连结定位每一发电机构，使其不会让海浪打散，而可完善收集动力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则的内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围的内。

Claims (4)

1.一种海浪储能发电装置，主要包括：基座（１），沉箱（２），齿盘组（３），浮推动力组
（４），动力齿轮单元（５），汽缸组（６），储气桶（７），气压动力组（８），发电机
（９）；
其特征在于，所述基座（１）设有一缺槽口（１４）；
所述沉箱（２）是设置在基座（１）下方，所述沉箱（２）对应沉浸于海水中；
所述齿盘组（３），其包括：固设在基座（１）缺槽口（１４）处的两对应的轨道（３
１），两轨道（３１）内组设一齿盘（３２），而齿盘（３２）内侧的齿部则位在基座
（１）缺槽口（１４）处；
所述浮推动力组（４）包括一沉浮在水中的浮筒（４１），该浮筒（４１）固设在齿盘（３
２）下方，在浮筒（４１）上固设一可承接海浪推力的推板（４２），而该推板（４２）与
齿盘（３２）间固设有用于定位的支杆（４３）；
所述动力齿轮单元（５）对应与齿盘组（３）的齿盘（３２）啮合并经曲轴杆（５０）进
行动力传输；
所述汽缸组（６）为至少一个汽缸组，该汽缸组的活塞杆（６１）与曲轴杆（５０）相
接，以接收曲轴杆（５０）的动力提供给该活塞杆（６１）进行压缩空气；所述储气桶
（７），与该汽缸组（６）连结，用于储蓄汽缸组（６）所输入的高压气体；所述气压动力
组（８），为接收储气桶（７）的高压气体而产生动力的元件；所述发电机（９），是与气
压动力组（８）连结且被带动，以产生电力。
2.如权利要求1 所述的海浪储能发电装置，其特征在于：所述的动力齿轮单元（５）包括
与所述齿盘（３２）对应啮合的主齿轮（５１），而该主齿轮（５１）中央延伸为曲轴杆
（５０）来驱动传输动力至汽缸组（６）。
3.如权利要求1 所述的海浪储能发电装置，其特征在于：所述的动力齿轮单元（５）包括
与所述齿盘（３２）对应啮合的主齿轮（５１），以及具有曲轴杆（５０）的从动齿轮（５
２）；由主齿轮（５１）带动具有曲轴杆（５０）的从动齿轮（５２）来驱动传输动力至汽
缸组（６）。
4.如权利要求2 所述的海浪储能发电装置，其特征在于：所述汽缸组（６）与储气桶
（７）连接的管路上设有用于让高压气体不会回流的逆止阀。
5．如权利要求4 所述的海浪储能发电装置，其特征在于：所述基座（１）上设有风力机构
（１０），该风力机构（１０）包括：转轴（１０１）、及设置在转轴（１０１）上且受风
力影响而可旋动转轴（１０１）的叶片组（１０２）、及与转轴（１０１）连结的发电机
（１０３）。
6．如权利要求5 所述的海浪储能发电装置，其特征在于：所述基座（１）侧边设有供维修
人员进入的维修门（１１）及登入梯（１２）。
7．如权利要求6 所述的海浪储能发电装置，其特征在于：所述海浪储能发电装置还包括：
在两相邻的海洋储能发电装置之间设有将海浪集中导入的导波堤（Ａ）。
8．如权利要求6 所述的海浪储能发电装置，其特征在于，所述基座（１）上设有与相邻基
座（１）相对应连结的嵌接部（１３）。
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