CN106194618A - 一种捕捉海底气泡的发电装置及其发电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种捕捉海底气泡的发电装置及其发电方法，该装置包括：海底气泡收集器、出气管、气泡、转动架、可转动集气筒、集气筒转动轴、集气筒转动挡板和发电机；其中，所述转动架固定于所述海底气泡收集器中心位置，所述出气管置于所述转动架旁边，所述集气筒转动挡板安装在所述转动架和所述海底气泡收集器之间，所述可转动集气筒安装于所述转动架上，并绕所述集气筒转动轴自由转动；所述发电机固定于所述海底气泡收集器上，其与所述转动架相连接，海底气泡通过所述海底气泡收集器进入所述出气管形成气泡，带动所述可转动集气筒转动，将转动的动能通过发电机转化为电能，实现发电。相比传统技术，本发明具有简便、节能、环保的优点。

Description

一种捕捉海底气泡的发电装置及其发电方法

技术领域

本发明涉及一种捕捉海底气泡的发电领域，特别涉及一种基于转动式集气筒的简便环保的海底集气发电装置及其发电方法。

背景技术

随着人类科学文明的进步，电越来越成为人类生活中不可或缺的一部分，而电能本身作为二次能源，无法直接从自然界获取，需要通过其他形式的能量转化得到，于是就有了水力发电，火力发电，核能发电等一系列发电手段。如今，我国的主要发电方式是火力发电，这种方式耗能大，污染严重，使用新的可靠发电方式刻不容缓，本发明就提出一种通过收集海底气体来发电的方法。

海洋是地球上尚未被人类充分认识和利用的最大潜在资源基地。除了海洋油气资源、海滨矿砂和丰富的生物资源外，利用海洋能源发电也有巨大的商业价值。目前海洋能发电主要有海洋热能发电、潮汐发电、波力发电。海洋热能发电原理为利用热带表曾海水与深层海水的温差发电，潮汐发电原理与普通水力发电类似，利用涨潮时海水的势能推动转子产生电能。而波力发电则主要是将波力转换为压缩空气来驱动空气透平发电机发电。

除潮汐的能量、波浪能量以及内能外，海洋深处还有储量巨大的海底气体(沼气)，海底气体的主要成分是甲烷(CH4)，由于甲烷的密度比水小，在上升过程中会形成巨大的气泡，这些气泡在浮到海面后会破裂，如果正好有船只经过，则会因为浮力的减小而使船只沉没，造成巨大损失。而如果能利用这些浮力使之做工，将会形成一种新的能源。这便是本发明所提倡的通过收集海底气体进行发电的设想。

综上，海底气体可能会给船只带来危险，而本发明提出的一种处理海底气体的方法，通过收集上升的海底气体，带动集气筒转动，进而将能量传入发电机，转化为电能后输出加以利用。此装置不仅降低了海底气体可能会使船只沉没的风险，还提供了一种新型的发电方式。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明提出一种深海集矿模拟装置及其发电方法，其能够模拟采矿头进行多自由度运动并收集矿物的过程，适用于深海集矿装置的水动力性能研究。

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种捕捉海底气泡的发电装置，相比传统技术，该装置具有简便、节能、环保的优点。

为了达到上述目的，本发明提出一种捕捉海底气泡的发电装置，包括：海底气泡收集器、出气管、气泡、转动架、可转动集气筒、集气筒转动轴、集气筒转动挡板和发电机；

其中，所述转动架固定于所述海底气泡收集器中心位置，所述出气管置于所述转动架旁边，所述集气筒转动挡板安装在所述转动架和所述海底气泡收集器之间，所述可转动集气筒安装于所述转动架上，并绕所述集气筒转动轴自由转动；

所述发电机固定于所述海底气泡收集器上，其与所述转动架相连接，海底气泡通过所述海底气泡收集器进入所述出气管形成气泡，带动所述可转动集气筒转动，将转动的动能通过发电机转化为电能，实现发电。

进一步的，所述转动架包括转动轴和圆形支架，所述圆形支架通过连接杆固定连接于所述转动轴。

进一步的，所述可转动集气筒通过集气筒转动轴连接于所述圆形支架上，并绕所述集气筒转动轴自由转动。

进一步的，所述可转动集气筒的数量为多个，且均匀分布于所述转动架的圆形支架上。

进一步的，所述可转动集气筒具有设定的质量，使其既能被气泡顶起，又可以在内部没有气泡时快速回复到开口向下的状态，为下一个发电周期做准备。

进一步的，当气泡从海底逸出后被海底气泡收集器捕捉，由于气泡在水中有上涌的趋势，气泡最终会从出气管离开海底气泡收集器，由于出气管的位置在可转动集气筒的正下方，气泡离开出气管后将进入可转动集气筒。

进一步的，气泡所受浮力推动气泡连同可转动集气筒一起作向上的圆周运动，在可转动集气筒到达集气筒转动挡板时，可转动集气筒将会受到阻碍从而发生旋转，气泡所在的空腔开口不再竖直朝向海底，气泡将会离开可转动集气筒。

进一步的，从气泡进入可转动集气筒到离开为一个周期，如此循环往复使连接着转动架的发电机连续转动，从而持续产生电势差进行发电。

为了达到上述目的，本发明还提出一种捕捉海底气泡的发电方法，包括：

气泡从海底逸出后被海底气泡收集器捕捉，由于气泡在水中有上涌的趋势，气泡最终会从出气管离开海底气泡收集器，由于出气管的位置在可转动集气筒的正下方，气泡离开出气管后将进入可转动集气筒；

气泡所受浮力推动气泡连同可转动集气筒一起作向上的圆周运动，在可转动集气筒到达集气筒转动挡板时，可转动集气筒将会受到阻碍从而发生旋转，气泡所在的空腔开口不再竖直朝向海底，气泡将会离开可转动集气筒；

从气泡进入可转动集气筒到离开为一个周期，如此循环往复使连接着转动架的发电机连续转动，从而持续产生电势差进行发电。

与现有技术相比，本发明提供一种捕捉海底气体的发电装置及其发电方法，基于海底气泡收集器和海底沼气的上升特性，克服了原有技术火力发电污染大，能耗高的缺点，同时通过集气管很好地分散了海底气体，将其转化为体积更小的气泡，有效避免了巨型气泡使船只沉没的危险。

本发明具有以下优点：

1.利用海底气体进行发电，成功避免了海底沼气可能带来的危险，变废为宝，符合环保新理念。

2.装置简单，操作方便，没有人力的投入，节约能耗，相比于传统的发电方式，污染更少，转化效率也不低于其他方式。

3.取材方便，可投入大规模生产使用，利用海洋的广阔特性，大规模使用此装置发电可以降低发电成本，推动社会经济发展。

4.发电稳定，海底气泡上涌往往是由于海底地下沼气储量丰富，气泡上涌频率很高，与潮汐能发电相比可以稳定发电。

附图说明

图1所示为本发明较佳实施例的捕捉海底气泡的发电装置整体结构示意图。

图2所示为本发明较佳实施例的捕捉海底气泡的发电装置正面结构示意图。

图3所示为本发明较佳实施例的捕捉海底气泡的发电装置侧面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图给出本发明的具体实施方式，但本发明不限于以下的实施方式。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1～图3，图1所示为本发明较佳实施例的捕捉海底气泡的发电装置整体结构示意图。图2所示为本发明较佳实施例的捕捉海底气泡的发电装置正面结构示意图。图3所示为本发明较佳实施例的捕捉海底气泡的发电装置侧面结构示意图。

本发明提出一种捕捉海底气泡的发电装置，包括：海底气泡收集器1、出气管2、气泡3、转动架4、可转动集气筒5、集气筒转动轴6、集气筒转动挡板7和发电机8；

其中，所述转动架4固定于所述海底气泡收集器1中心位置，所述出气管2置于所述转动架4旁边，所述集气筒转动挡板7安装在所述转动架4和所述海底气泡收集器1之间，所述可转动集气筒5安装于所述转动架4上，并绕所述集气筒转动轴6自由转动；

所述发电机8固定于所述海底气泡收集器1上，其与所述转动架4相连接，海底气泡通过所述海底气泡收集器1进入所述出气管2形成气泡3，带动所述可转动集气筒5转动，将转动的动能通过发电机8转化为电能，实现发电。

根据本发明较佳实施例，所述转动架4包括转动轴和圆形支架，所述圆形支架通过连接杆固定连接于所述转动轴。所述可转动集气筒5通过集气筒转动轴6连接于所述圆形支架上，并绕所述集气筒转动轴6自由转动。为实现气体能够进出可转动集气筒5形成一个发电周期，需要多个通过可在竖直平面内自由转动的集气筒转动轴6连接在圆形支架上的可转动集气筒5，实际与转动架4相连的是该圆形支架。

所述可转动集气筒5的数量为多个，且均匀分布于所述转动架4的圆形支架上。所述可转动集气筒5具有设定的质量，使其既能被气泡顶起，又可以在内部没有气泡时快速回复到开口向下的状态，为下一个发电周期做准备。各部件在水平方向排列顺序应为：集气筒转动挡板7、可转动集气筒5、转动架4、发电机8才能实现发电机连续转动。

根据本发明较佳实施例，当气泡3从海底逸出后被海底气泡收集器1捕捉，由于气泡3在水中有上涌的趋势，气泡3最终会从出气管2离开海底气泡收集器1，由于出气管2的位置在可转动集气筒5的正下方，气泡3离开出气管2后将进入可转动集气筒5。

气泡3所受浮力推动气泡3连同可转动集气筒5一起作向上的圆周运动，在可转动集气筒5到达集气筒转动挡板7时，可转动集气筒5将会受到阻碍从而发生旋转，气泡3所在的空腔开口不再竖直朝向海底，气泡3将会离开可转动集气筒5。

从气泡3进入可转动集气筒5到离开为一个周期，如此循环往复使连接着转动架4的发电机8连续转动，从而持续产生电势差进行发电。

与现有技术相比，本发明提供一种捕捉海底气体的发电装置，基于海底气泡收集器和海底沼气的上升特性，克服了原有技术火力发电污染大，能耗高的缺点，同时通过集气管很好地分散了海底气体，将其转化为体积更小的气泡，有效避免了巨型气泡使船只沉没的危险。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种捕捉海底气泡的发电装置，其特征在于，包括：海底气泡收集器、出气管、气泡、转动架、可转动集气筒、集气筒转动轴、集气筒转动挡板和发电机；

其中，所述转动架固定于所述海底气泡收集器中心位置，所述出气管置于所述转动架旁边，所述集气筒转动挡板安装在所述转动架和所述海底气泡收集器之间，所述可转动集气筒安装于所述转动架上，并绕所述集气筒转动轴自由转动；

所述发电机固定于所述海底气泡收集器上，其与所述转动架相连接，海底气泡通过所述海底气泡收集器进入所述出气管形成气泡，带动所述可转动集气筒转动，将转动的动能通过发电机转化为电能，实现发电。

2.根据权利要求1所述的捕捉海底气泡的发电装置，其特征在于，所述转动架包括转动轴和圆形支架，所述圆形支架通过连接杆固定连接于所述转动轴。

3.根据权利要求2所述的捕捉海底气泡的发电装置，其特征在于，所述可转动集气筒通过集气筒转动轴连接于所述圆形支架上，并绕所述集气筒转动轴自由转动。

4.根据权利要求2所述的捕捉海底气泡的发电装置，其特征在于，所述可转动集气筒的数量为多个，且均匀分布于所述转动架的圆形支架上。

5.根据权利要求1所述的捕捉海底气泡的发电装置，其特征在于，所述可转动集气筒具有设定的质量，使其既能被气泡顶起，又可以在内部没有气泡时快速回复到开口向下的状态，为下一个发电周期做准备。

6.根据权利要求1所述的捕捉海底气泡的发电装置，其特征在于，当气泡从海底逸出后被海底气泡收集器捕捉，由于气泡在水中有上涌的趋势，气泡最终会从出气管离开海底气泡收集器，由于出气管的位置在可转动集气筒的正下方，气泡离开出气管后将进入可转动集气筒。

7.根据权利要求1所述的捕捉海底气泡的发电装置，其特征在于，气泡所受浮力推动气泡连同可转动集气筒一起作向上的圆周运动，在可转动集气筒到达集气筒转动挡板时，可转动集气筒将会受到阻碍从而发生旋转，气泡所在的空腔开口不再竖直朝向海底，气泡将会离开可转动集气筒。

8.根据权利要求1所述的捕捉海底气泡的发电装置，其特征在于，从气泡进入可转动集气筒到离开为一个周期，如此循环往复使连接着转动架的发电机连续转动，从而持续产生电势差进行发电。

9.一种捕捉海底气泡的发电方法，其特征在于，包括：

气泡从海底逸出后被海底气泡收集器捕捉，由于气泡在水中有上涌的趋势，气泡最终会从出气管离开海底气泡收集器，由于出气管的位置在可转动集气筒的正下方，气泡离开出气管后将进入可转动集气筒；

气泡所受浮力推动气泡连同可转动集气筒一起作向上的圆周运动，在可转动集气筒到达集气筒转动挡板时，可转动集气筒将会受到阻碍从而发生旋转，气泡所在的空腔开口不再竖直朝向海底，气泡将会离开可转动集气筒；

从气泡进入可转动集气筒到离开为一个周期，如此循环往复使连接着转动架的发电机连续转动，从而持续产生电势差进行发电。