CN1035126C - 波力供气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波能转换装置，主管体底端侧壁开有进水口，顶端开有进气口，内设胶塞体，隔板将半球体隔离成两部分，下为蓄气室，中脊管的上端及下端分别设置一滑轮轴，两端安置有滑轮，四只滑轮之间绕有钢丝绳，空气压缩机安置在隔板上面，安置在中脊管下端的滑轮轴通过联轴器与空气压缩机的输入轴联接，并在另一端设有离合器，滑轮与离合器的一半联接。本发明可分布设在船舷，浮标上进行波力发电。

Description

波力供气装置

本发明涉及波能发电装置，尤其是一种将波能转换成气能的波能转换装置。

现有技术中的波能转换装置只有极少数可供实用，据《能源技术手册》上册(上海市能源研究会主编上海科学技术出版社出版)第580页记载，现有技术中的波能转换装置主要有以下几种：1、小型空气透平机式波能转换装置。这是一种将波能转换成气流能以驱动空气透平一发电机组发电的装置，它主要由浮体，中央空气管和发电装置构成，其原理是当浮体处于浪峰时，空气活塞室的体积增大，里面的气压相对于外界气压要低，外界气体冲开活门，通过导向叶片，驱动空气透平机组旋转；当它处在浪谷时，空气活塞室的体积变小，空气受到压缩，里面的空气冲开活门，也通过导向叶片，驱动透平发电机组发电。其波能转换成气流能约60％，空气透平机约70％，发电机约52％，总效率小于25％。2、海明号消波发电船。这种装置是一个底朝天的浮箱，箱内有气垫，可随波浪的波动时而压缩时而扩张，空气藉此由一室进入另一室，从而带动透平旋转，海明号的造价为4.5亿日元，高出常规电站投资一个数量级，发电成本为500日元/度，也高出常规电力成本一个数量级。3、振荡水柱波能转换装置，其原理是当局部限制的水质量的表面受外部波浪力的作用时，会产生上下运动，水面的运动交替地压吸上方空气，使空气通过一组导管装置单向地推动空气透平机组，由于装设了瓣阀和阀箱对气流单向整流被证实只对小型装置是成功的，对于大型装置不仅增加了造价，而且阀门每3秒钟左右承受一次激烈撞击，寿命和可靠性不会很高。另外，还有威尔斯透平机，点头鸭式波动转换装置，筏式波动转换装置，坝礁，均存在单位造价高昂，发电成本高等问题。

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种波能转换效率高，投资少，发电成本低廉，利用振荡水柱产生的波能转换为机械能，再将机械能转换为气能的波力供气装置。

本发明的目的是采取以下方式实现的：根据振荡水柱波能转换原理，选用主管体产生振荡水柱，胶塞体作为振荡水柱波能接受体，由胶塞体将波能转换为机械能，再将机械能转换为高压气能，其具体结构是这样的：主管体底端侧壁开有进水口，顶端开有进气口。胶塞体由顶帽体、半球体、胶塞上节、胶塞下节、中脊管及塞支架构成，隔板将半球体隔离成两部分，下为蓄气室，蓄气室设有通往主管体外的导气管，中脊管上联顶帽体，下联隔板，在顶帽体与塞支架之间联有胶塞上节，塞支架与半球体之间联有胶塞下节，塞支架由联接板固定在主管体中腰处，在中脊管的上端及下端各设置一滑轮轴，两滑轮轴的轴向为垂直设置，每只滑轮轴两端安置一滑轮，在四只滑轮之间绕有钢丝绳，空气压缩机安置在隔板上，安置在中脊管下端的滑轮轴通过联轴器与空气压缩机的输入轴联接，该滑轮轴另一端设置有离合器，并安置在轴承座上，其中一半离合器联接在滑轮上，另一半离合器通过导键与滑轮轴联接。

另外，为保持空气压缩机的输入轴单向转动，在塞支架设置四只钢绳卡，该钢绳卡由卡爪、卡簧、卡体构成，卡爪及卡簧均安置在卡体上的锥孔内，卡簧设在卡爪的底端，钢丝绳由卡体上锥孔穿过，四只钢绳卡中，对置的两只钢绳卡的卡爪卡向相同，邻置的两只钢绳卡的卡爪卡向相反。

为保证胶塞体随波浪上下运动的平稳性，主管体沿内壁安置导轨，顶帽体和半球体分别安置导轨运动的滑轮。

为保证空气压缩机的输入轴转动的连续性和平稳性，在中脊管下端的滑轮轴安置惯性轮。

本发明由于采取胶塞体作为振荡水柱波能接受体，将波能转换为机械能，再将机械能转换为高压气能，提高了波能转换效率，而且降低了投资成本，发电成本低廉，电压平稳。

以下结合附图对本发明作进一步的描述。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

参照图1、图2，圆筒形主管体(1)底端侧壁开有进水口(2)，顶端开有进气口(31)，在主管体(1)顶端和底端各安置限制胶塞体运动幅度的弹簧(34)，弹簧(13)，胶塞体由顶帽体(29)，半球体。(20)，胶塞上节(27)，胶塞下节(23)，中脊管(7)及塞支架(5)构成，顶帽体(29)设有通气窗(30)，其上安置有防水罩(38)，隔板(14)将半球体(20)隔离成两部分，下为蓄气室(12)，蓄气室(12)设有通往主管体(1)外的导气管(25)，在导气管(25)与蓄气室(12)之间为输出管(17)及软胶管(22)，中脊管(7)通过联接盘(35)上联顶帽体(29)，下联隔板(14)，在顶帽体(29)与塞支架(5)之间联有胶塞上节(27)，塞支架(5)与半球体(20)间联有胶塞下节(23)，塞支架(5)由联接板(6)固定在主管体(1)中腰处，其中胶塞上节(27)，胶塞下节(23)均为置有钢圈(24)的叠合式胶质体，塞支架(5)设置四只钢绳卡(4)，该钢绳卡(4)由卡爪、卡簧、卡体构成，卡爪及卡簧均装置在卡体上的锥孔内，卡簧设在卡爪的底端，卡爪呈三爪锥体式，四只钢绳卡(4)被固置在塞支架(5)上，四只钢绳卡(4)中，对置的两只钢绳卡(4)的卡爪卡向相同，邻置的两只钢绳卡(4)的卡爪卡向相反，滑轮轴(36)与滑轮轴(37)分别设置在中脊管(7)的上端及下端，滑轮轴(36)与滑轮轴(37)的轴向为垂直设置的，滑轮轴(36)两端分别安置滑轮(32)、滑轮(33)，滑轮轴(37)的两端分别安置滑轮(15)、滑轮(11)，在滑轮(15)、滑轮(11)、滑轮(32)、滑轮(3 3)间绕有钢丝绳(3)，该钢丝绳(3)经塞支架(5)上四只钢绳卡(4)上的卡体的锥孔穿过，滑片式空气压缩机(8)与蓄气室(12)之间设有单向阀(9)，安置在中脊管(7)下端的滑轮轴(37)通过联轴器(10)与滑片式空气压缩机(8)的输入轴联接，滑轮轴(37)另一端设置有离合器(16)，并安置在轴承座(19)上，滑轮轴(37)上还安置有惯性轮(18)，其中的一半离合器(16)联接在滑轮(15)上，另一半离合器(16)通过导键与滑轮轴(37)联接。主管体(1)在内壁圆周上，每隔120°安置一条竖直导轨(26)在顶帽体(29)和半球体(20)分别对应安置沿三条导轨(26)运动的滑轮(28)，滑轮(21)。

本发明的工作过程是这样的：将主管体(1)固定安置在一个较大的浮标上，当主管体(1)外波面升高，主管体(1)内波面也将相应升高，胶塞体除塞支架(5)外，也相应上升，安置在塞支架(5)上的四支卡绳卡(4)中，对置的两只钢绳卡(4)锁紧钢丝绳(3)，另外对置的两只钢绳卡(4)放松钢丝绳(3)，滑轮(11)、滑轮(15)、滑轮(33)、滑轮(32)转动，由滑轮(15)通过离合器(16)将动力传递至滑轮轴(37)，由滑轮轴(37)通过联轴器(10)将动力传递至滑片式空气压缩机(8)；当主管体(1)外的波面下落时，主管体(1)内波面也将下落，胶塞体除塞支架(5)外也相应下落，安置在塞支架(5)四只钢绳卡(4)中，原对置锁紧的两只钢绳卡(4)放松，原对置放松的两只钢绳卡(4)锁紧，滑轮(15)保持原旋转方向，滑片式空气压缩机(8)继续工作。高压气体经单向阀(9)输入至蓄气室(12)，经输出管(17)，软胶管(22)及导气管(25)输出至发电装置。

Claims (3)

1、一种波力供气设置，设有主管体(1)，该主管体(1)底端侧壁开有进水口(2)，顶端开有进气口(31)，其特征是主管体(1)内设由顶帽体(29)，半球体(20)，胶塞上节(27)，胶塞下节(23)，中脊管(7)及塞支架(5)构成的胶塞体，隔板(14)将半球体(20)隔离成两部分，下设为蓄气室(12)，蓄气室(12)设有通往主管体(1)外的导气管(25)，中脊管(7)上联顶帽体(29)，下联隔板(14)，在顶帽体(29)与塞支架(5)之间联有胶塞上节(27)，塞支架(5)与半球体(20)间联有胶塞下节(23)，塞支架(5)由联接板(6)固定在主管体(1)中腰处，塞支架(5)设置四支钢绳卡(4)，该钢绳卡(4)由卡爪、卡簧、卡体构成，卡爪及卡簧均装置在卡体上的锥孔内，卡簧设在卡爪的底端，钢丝绳(3)由卡体上的锥孔穿过，对置的两只钢绳卡(4)的卡爪卡向相同，邻置的两只钢绳卡(4)的卡爪卡向相反，滑轮轴(36)与滑轮轴(37)分别设置在中脊管(7)的上端及下端，滑轮轴(36)与滑轮轴(37)的轴向为垂直设置的，滑轮轴(36)两端分别安置滑轮(32)、滑轮(33)，滑轮轴(37)的两端分别安置滑轮(15)、滑轮(11)，滑轮(15)、滑轮(11)、滑轮(32)、滑轮(33)之间绕有钢丝绳(3)，滑轮轴(37)通过联轴器(10)与空气压缩机(8)的输入轴联接，空气压缩机(8)安置在隔板(14)的上面，滑轮轴(37)的另一端设有离合器(16)，滑轮(15)与离合器(16)的一半联接。

2、根据权利要求1所述的波力供气装置，其特征是滑轮轴(37)上安置惯性轮(18)。

3、根据权利要求1或2所述的波力供气装置，其特征是主管体(1)，沿内壁安置导轨(26)，顶帽体(29)、半球体(20)分别安置沿导轨(26)运动的滑轮(21)，滑轮(28)，主管体(1)顶端和底端各安置限制胶塞体运动幅度的弹簧(34)，弹簧(13)。

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