CN102943957B - 潮汐能供气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种潮汐能供气装置，其特征在于：它包括支撑架（1）、充气单元（14）和储气罐（8），充气单元（14）包括缸体（3）、活塞（4）、活塞杆（5）和浮体（6），缸体（3）安装在支撑架（1）的横梁（2）上，活塞（4）滑动配合在缸体（3）内，活塞杆（5）的上端与活塞（4）固定连接，活塞杆（5）的下端与浮体（6）固定连接，缸体（3）的上端设有第一单向阀（10）和出气口（11），出气口（11）通过第二单向阀（9）后与储气罐（8）连通，缸体（3）的下端设有开口，开口处设有挡圈（22），储气罐（8）上设有充气接口（12）。本发明提供了一种能利用潮汐能来为沿海的用气设备提供气源的潮汐能供气装置。

Description

潮汐能供气装置
技术领域
本发明涉及海洋能的开发与转用技术领域，具体是指一种潮汐能供气装置。
背景技术
现代社会，因为能源缺乏，可循环利用且无污染的海洋能越来越受人们的青睐，但是现有技术中对海洋能的利用大多是通过多次转换后将其变成电能，以供人们使用。这些设备大多价格昂贵操作与维护不便，不能很好的推广运用，且对海洋能的利用率不高，特别是潮汐能，它每天都在涨退，但在海滩边很少被人们利用。同时研究人员发现，在海滩边多建有沿海公路，汽车与自行车等交通工具在沿海公路上川流不息，这些交通工具都装有轮胎，常有需要打气的情况，然而现有技术中一般是采用手动打气筒或是电动的充气泵，这两种工具，前者浪费人工，后者则需要电力。还有如轮船等很多设备上都有需要用到气体，如果能利用潮汐能来为沿海的汽车与自行车等多种用气设备提供气源则可以更好的利用能源。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种能利用潮汐能来为沿海的用气设备提供气源的潮汐能供气装置。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种潮汐能供气装置，它包括支撑架、至少一个充气单元和储气罐，所述的支撑架安装在海岸边，所述的充气单元包括缸体、活塞、活塞杆和用于驱动活塞向上运动的浮体，缸体安装在支撑架的横梁上，活塞滑动配合在缸体内，活塞杆的上端与活塞固定连接，活塞杆的下端与浮体固定连接，缸体的上端设有一个气体只能从外界进入缸体内的第一单向阀和一个出气口，出气口通过一个用于防止气体从储气罐内流出的第二单向阀后与储气罐连通，缸体的下端设有开口，开口处设有用于防止活塞掉落的挡圈，储气罐上设有用于给用气设备供气的充气接口。
采用以上结构后，本发明具有如下优点：将本发明涉及的产品安装在有潮汐落差的地方，通过充气单元与储气罐的组合，充气单元中的浮体能很好的利用潮汐能实用上下浮动从而带动充气单元的活塞杆上下活动，将空气充入到储气罐中，用户的用气设备需要充气时直接将充气接口接入用气设备上即可，因为潮汐能是可循环利用的清洁能源，且本发明对潮汐能的转会过程少，利率效率高，所以本发明更好的利用了潮汐能提供了一种能利用潮汐能来为沿海的用气设备提供气源的潮汐能供气装置，节约了能源。
作为改进，它还包括控制器、水位传感器、电源和电磁换向阀，所述的浮体内设有气室，所述的电磁换向阀上设有第一接口、第二接口和第三接口，第一接口通过气管与气室相连，第二接口通过气管与储气罐相连，第三接口与大气相通，控制器、水位传感器和电磁换向阀均安装在支撑架上，水位传感器和电磁换向阀分别与控制器电连接，所述的控制器、水位传感器和电磁换向阀均由电源供电。该结构可以通过水位传感器将海水水位信息发送给控制器，控制器再根据水位信息对电磁换向阀的控制，如果水位过高则通过将气室与第三接口接通，来减小浮体体积以减小浮体浮力来保护整个装置不被损坏，反之刚将气室与第二接口接通，这样储气罐内的气体会充入浮体内，使浮体的浮力增加，这样整个供气装置更加稳定。
作为改进，所述的充气单元为两个，并排安装在横梁上，并分别通过气管与储气罐相连。两个充气单元同时工作，充气效率更高。
作为进一步改进，所述活塞杆为双杆式结构。双杆式结构，活塞杆与浮体连接更加稳定，不易偏斜。
作为进一步改进，所述的电源为蓄电池，蓄电池安装方便维护与更换快捷。
附图说明
图1是本发明实施例一中潮汐能供气装置的结构示意图。
图2是本发明实施例二中潮汐能供气装置的结构示意图。
图3是本发明实施例三中潮汐能供气装置的结构示意图。
图4是本发明中潮汐能供气装置的充气单元的另一种结构示意图。
如图所示：1、支撑架，2、横梁，3、缸体，4、活塞，5、活塞杆，6、浮体，7、海水，8、储气罐，9、第二单向阀，10、第一单向阀，11、出气口，12、充气接口，13、底座，14、充气单元，15、控制器，16、水位传感器，17、气室，18、电磁换向阀，19、第一接口，20、第二接口，21、第三接口，22、挡圈，23、电源。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
具体实施例一
结合附图1，一种潮汐能供气装置，它包括支撑架1、至少一个充气单元14和储气罐8，所述的支撑架1安装在海岸边，所述的充气单元14包括缸体3、活塞4、活塞杆5和用于驱动活塞向上运动的浮体6，缸体3安装在支撑架1的横梁2上，活塞4滑动配合在缸体3内，活塞杆5的上端与活塞4固定连接，活塞杆5的下端与浮体6固定连接，缸体3的上端设有一个气体只能从外界进入缸体3内的第一单向阀10和一个出气口11，出气口11通过一个用于防止气体从储气罐8内流出的第二单向阀9后与储气罐8连通，缸体3的下端设有开口，开口处设有用于防止活塞4掉落的挡圈22，储气罐8上设有用于给用气设备供气的充气接口12。
具体实施例二
结合附图2，一种潮汐能供气装置，它包括支撑架1、至少一个充气单元14和储气罐8，所述的支撑架1安装在海岸边，所述的充气单元14包括缸体3、活塞4、活塞杆5和用于驱动活塞向上运动的浮体6，缸体3安装在支撑架1的横梁2上，活塞4滑动配合在缸体3内，活塞杆5的上端与活塞4固定连接，活塞杆5的下端与浮体6固定连接，缸体3的上端设有一个气体只能从外界进入缸体3内的第一单向阀10和一个出气口11，出气口11通过一个用于防止气体从储气罐8内流出的第二单向阀9后与储气罐8连通，缸体3的下端设有开口，开口处设有用于防止活塞4掉落的挡圈22，储气罐8上设有用于给用气设备供气的充气接口12。所述的潮汐能供气装置还包括控制器15、水位传感器16、电源23和电磁换向阀18，所述的浮体6内设有气室17，所述的电磁换向阀18上设有第一接口19、第二接口20和第三接口21，第一接口19通过气管与气室17相连，第二接口20通过气管与储气罐8相连，第三接口21与大气相通，控制器15、水位传感器16和电磁换向阀18均安装在支撑架1上，水位传感器16和电磁换向阀18分别与控制器15电连接，所述的控制器15、水位传感器16和电磁换向阀18均由电源23供电，所述的电源23安装在支撑架1上。
具体实施例三
结合附图3，一种潮汐能供气装置，它包括支撑架1、至少一个充气单元14和储气罐8，所述的支撑架1安装在海岸边，所述的充气单元14包括缸体3、活塞4、活塞杆5和用于驱动活塞向上运动的浮体6，缸体3安装在支撑架1的横梁2上，活塞4滑动配合在缸体3内，活塞杆5的上端与活塞4固定连接，活塞杆5的下端与浮体6固定连接，缸体3的上端设有一个气体只能从外界进入缸体3内的第一单向阀10和一个出气口11，出气口11通过一个用于防止气体从储气罐8内流出的第二单向阀9后与储气罐8连通，缸体3的下端设有开口，开口处设有用于防止活塞4掉落的挡圈22，储气罐8上设有用于给用气设备供气的充气接口12。所述的充气单元14为两个，并排安装在横梁2上，并分别通过气管与储气罐8相连。
本发明在具体实施时，所述的支撑架1安装在海岸边，是以浮体能够接触到海水为前提的，也就是说支撑架1可以安装在海水里也可以安装在陆地上，只要支撑架1的横梁2位于海水的上方即可，当然安装地也需要有潮汐能，这点是常识，为了能使充气单元14的活塞杆工作更加平稳，可以采用如附图4中所示的双杆式结构，即将活塞杆设成两根并排分布的结构，当然，如果浮体体积过大，还可以将活塞杆改成多杆并排的情况。还有所述的控制器15可以使用单片机，PLC等常用控制器，水位传感器16可以使用磁致伸缩液位计，也可以使用其它常用的液位计，具体安装参照对应市售产品的使用说明书即可。所述的电磁换向阀18与单向阀9也均有成熟的市售产品。所述的储气罐8一般是配有一个安装底座13的，这样储气罐安放更方便，底座13可直接与储气罐8的罐体焊接在一起。本发明涉及的装置在使用过程中浮体6是与海水7接触的，所以浮体6需要采用防海水7腐蚀的材料。
本发明的工作原理：所述的充气单元的工作原理与现有技术中的打气筒原理相似，只是在活塞杆末端通过浮体的浮力来推动其上下运动，浮体浮力来自于潮汐的涨落，如果在潮汐涨落有规律的地方采用本发明中实施例一或实施例三中的结构即可，如果是在潮汐涨落不是很有规律的地方，则可采用如实施例二中所示的结构，实施例二通过控制器，电磁换向阀，水位传感器与气室的组合形成了一个浮力调节系统，可以根据潮汐的水位高度来调整浮力大小。具体控制方式可采用如下方式：在控制器内设定一个最大水位值与一个最小水位值，当水位传感器检测到水位超出最大水位值时，电磁换向阀动作，将气室与第三接口接通，这样直接进行放气动作，浮体体积减小，浮力减小，但为了不将气室内的气体放完，控制器需要设置一个延时信号，也就是说放气持续一定时间后，电磁换向阀自动恢复原位，使气室处于关闭状态，这个时间长度可以根据用户需要编程来设定，现有的控制器普遍具备此功能，业内技术人员可以自己设置。反之若水位低于最小水位值时，则可以通过电磁换向阀将储气罐与气室接通，使储气罐内的气体充入到气室内，这样浮体的浮力增加，整个装置的工作效率得到提升。同理，电磁换向阀将储气罐与气室接通的动作也需要设置一个自动延时复位程序，即充气一定时间后自动关闭气室。关于控制程序部分，不同的控制器具体程序不同，但这些程序属于业内技术人员的常识，此处不再一一说明。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之中的几种，其中涉及的部件尺寸与比例没有限制性，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种潮汐能供气装置，其特征在于：它包括支撑架（1）、至少一个充气单元（14）和储气罐（8），所述的支撑架（1）安装在海岸边，所述的充气单元（14）包括缸体（3）、活塞（4）、活塞杆（5）和用于驱动活塞向上运动的浮体（6），缸体（3）安装在支撑架（1）的横梁（2）上，活塞（4）滑动配合在缸体（3）内，活塞杆（5）的上端与活塞（4）固定连接，活塞杆（5）的下端与浮体（6）固定连接，缸体（3）的上端设有一个气体只能从外界进入缸体（3）内的第一单向阀（10）和一个出气口（11），出气口（11）通过一个用于防止气体从储气罐（8）内流出的第二单向阀（9）后与储气罐（8）连通，缸体（3）的下端设有开口，开口处设有用于防止活塞（4）掉落的挡圈（22），储气罐（8）上设有用于给用气设备供气的充气接口（12），它还包括控制器（15）、水位传感器（16）、电源（23）和电磁换向阀（18），所述的浮体（6）内设有气室（17），所述的电磁换向阀（18）上设有第一接口（19）、第二接口（20）和第三接口（21），第一接口（19）通过气管与气室（17）相连，第二接口（20）通过气管与储气罐（8）相连，第三接口（21）与大气相通，控制器（15）、水位传感器（16）和电磁换向阀（18）均安装在支撑架（1）上，水位传感器（16）和电磁换向阀（18）分别与控制器（15）电连接，所述的控制器（15）、水位传感器（16）和电磁换向阀（18）均由电源（23）供电，所述的电源（23）安装在支撑架（1）上。
2.根据权利要求1所述的潮汐能供气装置，其特征在于：所述的充气单元（14）为两个，并排安装在横梁（2）上，并分别通过气管与储气罐（8）相连。
3.根据权利要求1所述的潮汐能供气装置，其特征在于：所述活塞杆（5）为双杆式结构。
4.根据权利要求1所述的潮汐能供气装置，其特征在于：所述的电源（23）为蓄电池。
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