CN102797619B - 一种利用潮汐能的贮能机构及其发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用潮汐能的贮能机构，包括：基台，通过输送带间歇性循环设置在基台上的蓄能装置，及设置在海平面上获取潮汐能的浮箱；其中，所述蓄能装置为弹性势能蓄能装置，如弹簧蓄能器，压力容器等。采用上述贮能机构，可方便地把潮汐能保存起来、进行运输和利用，尤其可根据不同需要，在不同时间、不同地点进行利用，实用性好。本发明还公开一种具有上述贮能机构的发电装置，包括：能量释放装置、发电机、动量飞轮、推动齿轮和过渡齿轮。该发电装置直接利用输送带传来的蓄能装置进行发电，具有结构简单、安装方便、防海水腐蚀、发电连续均匀、可实施性强的优点，适合在海边或内陆使用。
Description
技术领域
本发明涉及发电技术领域，尤其涉及一种利用潮汐能的贮能机构及其发电装置。
背景技术
海水潮汐是由于月球的引力引起的海水平面上升和下降的过程，利用这种月球引力引起的潮汐能源，是取之不尽用之不竭的清洁能源，并且不存在气候等其它因素的影响又属于稳定的能源。传统的潮汐能利用主要在发电领域，常见的潮汐发电的装置比如：一、围堰式潮汐发电装置，可以做到大功率的发电方式，但存在占地面积大又地理环境选择的影响，不能连续输出稳定电力，能量利用率低(只有5％)等缺点。二、叶片式潮汐发电装置，在潮水上升和下降过程中形成的进退潮海流发电，这种方式同样存在着发电功率小，变更率低，且装置容易受到风暴海潮损坏等缺点。
同时，传统的发电装置都是建立在海上或海边，发电设备长期受海水的腐蚀容易发生锈坏，维护起来十分不便。此外，传统的潮汐能利用途径都是势能变电能，然后再将电能转换为其他能量，潮汐能利用单一，能量利用率不高。
有鉴于此，如何将潮汐能储存起来，方便保管和运输，并让使用者根据自己需要进行能量转换；以及如何开发一种防海水腐蚀的潮汐能发电装置变得极为必要。
发明内容
针对海水潮汐能利用存在的问题，本发明目的在于提供一种方便拆卸，运输，保存，利用的贮能机构。
本发明的另一个目的在于，提供一种具有上述贮能机构的发电装置。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
一种利用潮汐能的贮能机构，包括：基台，设置在基台上的蓄能装置，及设置在海平面上获取潮汐能的浮箱；其特征在于，
所述机台上设有至少一个蓄能座，所述蓄能装置通过输送件间歇性循环设置在蓄能座内；
所述浮箱被穿过基台的传动杆活动安装在基台下；或所述浮箱活动套接在锚钉在海底的固定杆上，所述浮箱上设有位于蓄能座内的传动杆；
所述蓄能座的下端设有容传动杆穿过的孔隙，该孔隙处设置光电传感器和锁紧件；所述蓄能座的顶端为封闭面，该蓄能座的至少一侧上设有用来检测定位蓄能装置的感应器，蓄能座内设有机械抓手；
所述蓄能装置为压缩弹簧蓄能器，包括：外壳，设置在外壳内的弹簧，设置在外壳上的锁片，以及穿过锁片压缩弹簧的推杆，该推杆上设有倒刺结构；
所述输送件直接将蓄能后的弹簧蓄能器输送到海岸边；
实际发电时，蓄能装置通过输送件间歇性循环设置在能量释放装置上，压缩弹簧蓄能器伸长释放能量，带动发电机发电。
作为改进地，所述浮箱被穿过基台的传动杆活动安装在基台下。
作为改进地，所述浮箱活动套接在锚钉在海底的固定杆上，所述浮箱上设有位于蓄能座内的传动杆。
作为改进地，所述蓄能座设有平衡压杆，该平衡压杆的中部通过铰链安装在支架上，平衡压杆的一端通过铰链连接在传动杆的顶端，平衡压杆的另一端设有敲击锤。
作为改进地，所述蓄能座的排布方式为M×N阵列排布，其中，M≥1，N≥1。
作为改进地，所述输送件为传送带和/或传送滑索，或压力管道。
作为改进地，所述浮箱为半潜浮箱，该半潜浮箱内的部分空间内装有液体。
进一步改进地，本发明提供一种基于前述贮能机构的发电装置，具体方案如下。
一种发电装置，包括：贮能机构，能量释放装置，发电机，与发动机转轴相连的传动机构，其特征在于，所述贮能机构的蓄能装置通过输送件间歇性循环设置在能量释放装置上；所述输送件为传送带和/或传送滑索，或压力管道；所述蓄能装置为压缩弹簧蓄能器，所述传动机构为动量飞轮；所述能量释放装置与动量飞轮之间依次连接有推动齿轮和过渡齿轮；该能量释放装置为表面具有锯齿的滑块；蓄能装置设置在滑块的一端，该推动齿轮咬合在滑块上，该过渡齿轮分别咬合推动齿轮与动量飞轮。
本发明提供的一种利用潮汐能的贮能机构，通过采用弹簧蓄能器或压力容器等蓄能装置将潮汐能储藏起来，方便能量的保存、运输和利用，并可根据不同需要在不同时间不同地点进行发电，实用性好。
与传统的潮汐发电装置相比，本发明提供的发电装置具有如下有益效果。
一、本发明采用了蓄能装置，方便实现全天连续发电，不象以往利用潮汐发电仅能进行间隔性地发电，巧妙解决了目前满潮和枯潮无功时段不能发电的难题。
二、本发明提供的发电装置，以蓄能装置为能量来源，以齿轮为传动结构；结构简单，安装方便，适合安装在内陆或海边，防止发电设备被海水腐蚀，可实施性强。
三、由于整个发电装置采用的是潮汐能，不会造成任何环境污染，不会破坏生态平衡；其动力来源取之不尽，用之不竭，无污染，无噪音，有利于环保和降低成本。
附图说明
图1所示为本发明贮能机构实施例一结构示意图；
图2所示为本发明贮能机构的安装座结构示意图
图3所示为本发明贮能机构的蓄能装置结构示意图；
图4所示为本发明贮能机构的浮箱结构示意图；
图5所示为本发明贮能机构实施例二结构示意图；
图6所示为本发明贮能机构的安装座另一结构示意图；
图7所示为本发明发电装置结构示意图。
附图标记说明：
1、基台 2、蓄能装置 3、传动杆 4、浮箱 5、蓄能座 51、固定杆21、外壳 22、压缩弹簧 23、锁片 24、推杆 5、发电机 6、输送件7、压杆 8、支架 9、发电机 10、传动机构 11、能量释放装置 12、推动齿轮 13、过渡齿轮。
具体实施方式
为更好地阐述本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式说明如下。
本发明中，所述间歇循环设置是指，输送件往指定位置循环提供蓄能装置，当蓄能装置到达指定位置后，输送件停止运转，进行能量操作；操作结束后，输送件继续运转，送走操作完的蓄能装置并将待操作的下一个或多个蓄能装置送入指定位置，重复能量操作；这里的能量操作包括能量释放或能量存储。
贮能机构实施例一
如图1，图2所示，本实施例提供的一种利用潮汐能的贮能机构，包括：基台1，设置在基台1上的蓄能装置2，及设置在海平面上获取潮汐能的浮箱4；其特征在于，所述机台1上设有至少一个蓄能座5，至少一个蓄能装置2通过输送件6间歇性循环设置在蓄能座5内，所述浮箱4被穿过基台1的传动杆3活动安装在基台下。
其中，所述蓄能座5的下端设有容传动杆3穿过的孔隙，蓄能座5的两侧设有容输送件6和蓄能装置2通过的窗口，蓄能座5上设有至少一个用来检测定位蓄能装置2感应器，蓄能座5的顶端为封闭面，该蓄能座5内设有机械抓手；如图2所示(图中，虚线代表蓄能装置移动前的位置，实线代表蓄能装置移动后的位置)。
如图3所示，所述蓄能装置2优选为压缩弹簧蓄能器，包括：外壳21，设置在外壳21内的压缩弹簧22，设置在外壳至少一端的锁片23，以及穿过锁片23挤压压缩弹簧22的推杆24。优选地，所述推杆24上设有倒刺结构，当推杆24压入外壳21后，被外壳21上的锁片23卡住，防止弹簧22恢复起到保存能量的目的。
实际蓄能时，感应器检测到蓄能装置2到达指定位置，机械抓手抓住蓄能装置2并将其移动到传动杆顶3端，涨潮时传动杆3向上运动利用蓄能座5的顶端挤压推杆24，完成蓄能操作。在其他实施方式中，所述蓄能装置为压力容器，或所述弹簧蓄能器中设置扭曲弹簧，不限于本实施例。至于如何控制利用传动杆的上下运动，为本领域技术人员所熟知技术；本实施例中，优选在蓄能座5下端的孔隙处设置光电传感器和锁紧件；当潮汐回落，传动杆随浮箱一起回落，光电传感器将检测到的传动杆运动信号传输给控制系统，控制系统控制锁紧件锁住传动杆；当蓄能装置到达传动杆顶端时，控制系统控制锁紧件放开传动杆，利用涨潮浮力推动传动杆蓄能。
进一步地，本实施例中，所述浮箱4优选为半潜浮箱，该半潜浮箱的部分空间内装有液体，液体含量低于浮箱容量的二分之一，如图4所示；以保证浮箱具有足够的自重，方便浮箱的回落。所述输送件为传送带，直接将蓄能后的弹簧蓄能器输送到海岸边。在其他实施方式中，所述传送带为传送钢绳或传动钢绳与传送带的组合，不限于本实施例。
本实施例提供的一种利用潮汐能的贮能机构，通过采用压缩弹簧蓄能器将潮汐能储藏起来，方便能量的保存、运输和利用，并可根据不同需要在不同时间不同地点进行能量释放，实用性好。
贮能机构实施例二
本实施例提供的一种潮汐发电贮能机构，包括基台，至少一个蓄能装置，以及给蓄能装置提供能量的浮箱；其中，所述机台上设有至少一个蓄能座，所述蓄能装置通过输送件间歇性循环设置在蓄能座内。
本实施例提供的一种潮汐发电贮能机构，其与实施例一基本一致，区别在于：
一、所述设置在基台上的蓄能座呈M×N阵列排布，其中，M≥1，N≥1。可一次对M×N个蓄能装置进行蓄能，生产效率高。
二、如图5所示，所述浮箱4活动套接在固定杆51上，该固定杆51锚钉在海底。
三、如图6所示，所述蓄能座内设有平衡压杆7。其中，所述平衡压杆7的中部通过铰链安装在支架8上，该平衡压杆7的一端通过铰链连接在传动杆3的顶端，平衡压杆7的另一端设有敲击锤，敲击锤的上下端分别对应设有蓄能装置2。实际蓄能时，当感应器检测到蓄能装置2到达指定位置后，输送带6停止；涨潮时，推动杆3向上运动产生推力，敲击锤打击位于下端的蓄能器2蓄能，落潮时，浮箱受自重回落，敲击锤打击位于上端的蓄能装置2进行蓄能。至于如何准确控制推动杆的上下运动，为本领域技术人员所熟知的技术，或采用实施例一的控制方法，在此不再赘述。
本实施例提供的一种潮汐发电蓄能装置，通过采用平衡压杆和阵列式蓄能座，不需在蓄能座内移动蓄能装置直接进行蓄能操作；且一次实现多个蓄能装置的蓄能，具有更高的生产效率，提高潮汐能的利用率。同时，本实施例通过在敲击锤的上下端都设置蓄能装置，实现一次涨落潮的两次蓄能，潮汐能的利用效率为普通蓄能装置的两倍，能量利用更加充分。
发电装置实施例
如图7所示，本实施例提供的一种发电装置，包括：贮能机构，能量释放装置11，发电机9，与发动机9转轴相连的传动机构10，其特征在于，所述贮能机构的蓄能装置2通过输送件6间歇性循环设置在能量释放装置11上。
优选地，所述输送件6为传送带和/或传送滑索，或压力管道。所述蓄能装置2为压缩弹簧蓄能器，所述传动机构10为动量飞轮，以将多个蓄能装置的间隔伸缩运动转换为连续转动；其他实施方式中，所述传动机构省略，直接利用多个蓄能装置的伸缩运动来发电，不限于本实施例。
进一步优选地，所述能量释放装置11与传动机构10之间依次连接有推动齿轮12和过渡齿轮13。优选地，所述能量释放装置为表面具有锯齿的滑块，所述蓄能装置2设置在滑块11的一端，所述推动齿轮12咬合在滑块上，所述过渡齿轮13分别咬合推动齿轮12与动量飞轮，起变速作用。
实际发电时，压缩弹簧蓄能器伸长释放能量驱动滑块滑动，滑块咬合推动齿轮旋转，推动齿轮咬合过渡齿轮加速，进而通过与过渡齿轮咬合的动量飞轮将不同压缩弹簧蓄能器的间歇伸长运动转换为连续转动，带动发电机发电。
与传统的潮汐发电装置相比，本实施例提供的发电装置通过采用弹簧蓄能器储藏能量，方便实现全天连续发电，不象以往利用潮汐发电仅能进行间隔性地发电，巧妙解决了目前满潮和枯潮无功时段不能发电的难题。同时，发电装置以弹簧蓄能器为能量来源，以齿轮为传动结构；结构简单，安装方便，适合安装在内陆或海边，防止发电设备被海水腐蚀。此外，由于整个发电装置采用的是潮汐能，不会造成任何环境污染，不会破坏生态平衡；其动力来源取之不尽，用之不竭，无污染，无噪音，有利于环保和降低成本。
以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细阐述，显而易见地，在本发明实质的启示下，本领域普通技术人员仍可做出许多变换和修饰，值得强调的是，这些简单变换和修饰都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种利用潮汐能的贮能机构，包括：基台，设置在基台上的蓄能装置，及设置在海平面上获取潮汐能的浮箱；其特征在于，
所述基台上设有至少一个蓄能座，所述蓄能装置通过输送件间歇性循环设置在蓄能座内；
所述浮箱被穿过基台的传动杆活动安装在基台下；或所述浮箱活动套接在锚钉在海底的固定杆上，所述浮箱上设有位于蓄能座内的传动杆；
所述蓄能座的下端设有容传动杆穿过的孔隙，该孔隙处设置光电传感器和锁紧件；所述蓄能座的顶端为封闭面，该蓄能座的至少一侧上设有用来检测定位蓄能装置的感应器，蓄能座内设有机械抓手；
所述蓄能装置为压缩弹簧蓄能器，包括：外壳，设置在外壳内的弹簧，设置在外壳上的锁片，以及穿过锁片压缩弹簧的推杆，该推杆上设有倒刺结构；
所述输送件直接将蓄能后的弹簧蓄能器输送到海岸边；
实际发电时，蓄能装置通过输送件间歇性循环设置在能量释放装置上，压缩弹簧蓄能器伸长释放能量，带动发电机发电。
2.根据权利要求1所述的贮能机构，其特征在于，所述蓄能座内设有平衡压杆，该平衡压杆的中部通过铰链安装在支架上，平衡压杆的一端通过铰链连接在传动杆的顶端，平衡压杆的另一端设有敲击锤。
3.根据权利要求1所述的贮能机构，其特征在于，所述蓄能座的排布方式 为M×N阵列排布，其中，M≥1，N≥1。
4.根据权利要求1所述的贮能机构，其特征在于，所述输送件为传送带和/或传送滑索，或压力管道。
5.根据权利要求1所述的贮能机构，其特征在于，所述浮箱为半潜浮箱，该半潜浮箱内的部分空间内装有液体。
6.一种利用权利要求1-5中任意一项所述贮能机构的发电装置，包括：贮能机构，能量释放装置，发电机，与发动机转轴相连的传动机构，其特征在于，所述贮能机构的蓄能装置通过输送件间歇性循环设置在能量释放装置上；所述蓄能装置为压缩弹簧蓄能器，所述传动机构为动量飞轮；该能量释放装置与动量飞轮之间依次连接有推动齿轮和过渡齿轮；该能量释放装置为表面具有锯齿的滑块，蓄能装置设置在滑块的一端，该推动齿轮咬合在滑块上，该过渡齿轮分别咬合推动齿轮与动量飞轮。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170302 Address after: 528000 room B, block, Tongji Road, Chancheng District, Guangdong, Foshan Patentee after: Foshan tide energy technology Co., Ltd. Address before: 528000 room B, Tongji Plaza, No. 66 Tongji Road, Chancheng, Guangdong, Foshan, China Patentee before: Zhang Chaoliang |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151028 Termination date: 20190728 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |