CN106321340A - 一种密闭型气动式波浪蓄能装置及发电装置 - Google Patents

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梁富琳
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Abstract

本发明公开了一种密闭型气动式波浪蓄能装置，包括密闭的浮子、锚链和锚，所述浮子内腔由上而下包括彼此密封隔离的储能腔和设备腔，所述设备腔内安装有主弹簧、辅助弹簧、重物和泵气装置，所述重物通过所述主弹簧悬挂于所述设备腔的中心位置，所述重物和所述设备腔内壁之间以设备腔的垂直中心轴为对称轴均匀地铰接设置有若干所述泵气装置，利用波浪扰动下所述重物产生的上下左右前后振荡运动来驱动各泵气装置，不断地把压缩空气泵入到所述储能腔内中储存起来。本发明还公开了一种密闭型气动式波浪发电装置。本发明具有结构简单、运动部件不接触海水、防腐能力好、现场安装投放方便，能适应任意浪向、潮位、地形和海况条件。

Description

一种密闭型气动式波浪蓄能装置及发电装置
技术领域
本发明涉及一种海洋波浪能发电装置，特别是涉及一种密闭型气动式波浪蓄能装置及发电装置，属于新型可再生能源技术领域。
背景技术
随着世界经济的发展、人口的激增、社会的进步，人类对能源的需求日益增长。为了解决能源的日益紧缺和环境日趋严峻等问题，各国都争相发展可再生能源。海洋波浪能的收集、转化和应用，如发电等作为一个刚起步的新领域，其技术还不够完善，缺乏能长时间投入实际使用的有效装置，存在着易腐蚀、难维护、对环境波浪条件适应性差、易受风暴破坏、转化效率低等问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种密闭型气动式波浪蓄能装置及发电装置。
本发明要解决的问题是现有的大多数波浪发电装置其核心部件都是直接浸泡在海水中，很难克服海水的腐蚀和风暴的袭击，并且对潮位、地形和海况等条件适应性差。本发明在密闭型浮子内部通过弹簧悬挂重物和安装泵气装置，利用在波浪激励下重物产生的上下左右前后振荡运动来驱动泵气装置，使其不断地把压缩空气泵入到所述浮子内部的储能腔储存起来，使波浪能转化为空气能再发电。该装置内部运动部件不与海水接触，大大提高工作寿命，降低维护成本。该装置具有强耐久性和高可靠性，现场安装投放方便，能够适应不同的地形和海况条件。
本发明采用的技术方案是：
一种密闭型气动式波浪蓄能装置，包括密闭的浮子、锚链和锚，所述浮子内腔由上而下包括彼此密封隔离的储能腔和设备腔，所述设备腔内安装有主弹簧、辅助弹簧、重物和泵气装置，所述重物通过所述主弹簧悬挂于所述设备腔的中心位置，所述重物和所述设备腔内壁之间以设备腔的垂直中心轴为对称轴均匀地铰接设置有若干所述泵气装置，利用波浪扰动下所述重物产生的上下左右前后振荡运动来驱动各泵气装置，不断地把压缩空气泵入到所述储能腔内中储存起来。
进一步地，所述重物和所述设备腔内壁之间还均匀地连接设置有若干辅助弹簧。
进一步地，所述设备腔顶部安装有和外部连通的进气管，所述进气管的管口位置安装有防水透气装置。
进一步地，所述储能腔为环形空间，所述设备腔为近似“凸”形旋转空间以便于安装较长的所述主弹簧。
本发明另一方面还提供了一种密闭型气动式波浪发电装置，包括气轮发电机，还包括如所述的波浪蓄能装置，所述气轮发电机设置在所述浮子内，由波浪蓄能装置所储的压缩空气驱动发电，从而作为单个独立发电主体使用。
本发明另一方面还提供了一种密闭型气动式波浪发电装置，包括气轮发电机，还包括若干如所述的波浪蓄能装置形成的点阵，所述气轮发电机设置在所述浮子外部，各个波浪蓄能装置所储的压缩空气通过管道并联后驱动气轮发电机发电，可实现对加大功率气轮发电机的共同并联发电。
本发明相对于现有技术而言具有以下优点：
（1）本发明在密闭型浮子内部通过弹簧悬挂重物和安装泵气装置，利用重物产生的上下左右前后振荡运动来驱动泵气装置，使波浪能转化为空气能再发电，其核心部件不与海水接触，大大提高工作寿命，降低维护成本，并具有强耐久性和高可靠性，现场安装投放方便，能够适应不同的地形和海况的优点。
（2）本发明自身具有储能功能，可在浮子内部安装气轮发电机作为单个独立发电主体使用，也可以通过投放多个本装置形成点阵，各装置所储气体通过管道并联输出到外部气轮发电机，进行并联发电，因此能量分配组合灵活多变，通过实时控制能量分配可实现发电机额定功率的稳定发电，解决现有波浪发电装置发电量不稳定问题。
（3）本发明储能所需气体来自大气，不需要额外的载体，因此气动发电相对于液压发电省去了液压油载体及相关装置的麻烦，简单易行。
附图说明
图1为本发明实施例的剖视结构示意图。
图2为图1中A-A向剖视示意图。
图3为本发明另一实施例的剖视结构示意图。
图4为图3中B-B向剖视示意图。
图中所示为：1-浮子；2-锚链；3-锚；4-储能腔；5-设备腔；6-主弹簧；7-重物；8-泵气装置；9-进气管；10-防水透气装置；11-辅助弹簧。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。
如图1和图2所示，一种密闭型气动式波浪蓄能装置，包括密闭的浮子1、锚链2和锚3，
所述浮子1内腔由上而下包括彼此密封隔离的储能腔4和设备腔5，所述设备腔5内安装有主弹簧6、辅助弹簧11、采用圆饼状的重物7和泵气装置8，所述重物7通过所述主弹簧6悬挂于所述设备腔5的中心位置，并通过五根所述辅助弹簧11连接到所述设备腔5的内侧壁及内底壁，所述重物7和所述设备腔5内壁四周的上下左右前后方向以设备腔5的垂直中心轴为对称轴设置八个所述泵气装置8，所述泵气装置8两端分别和所述设备腔5内壁和重物7球铰接，利用波浪扰动下所述重物7产生的上下左右前后振荡运动来驱动各泵气装置8，不断地把压缩空气泵入到所述储能腔内4中储存起来。
具体地，如图1所示，所述设备腔5顶部安装有和外部连通的进气管9，所述进气管9的管口位置安装有防水透气装置10。
具体地，如图1和图2所示，所述储能腔4为环形空间，所述设备腔5为近似“凸”形旋转空间以便于安装较长的所述主弹簧6。
图3和图4为本发明的另一实施例，本实施例的所述重物7采用圆球形，以设备腔5的垂直中心轴为对称轴在所述重物7上方与所述设备腔内部顶部间安装所述泵气装置8两个或以上数量，利用所述重物7上下左右前后晃动把压缩空气泵入到所述储能腔内4中储存起来。
本发明的另一实施例提供了一种密闭型气动式波浪发电装置，包括气轮发电机，还包括如所述的波浪蓄能装置，所述气轮发电机设置在所述浮子1内，由波浪蓄能装置所储的压缩空气驱动发电，从而作为单个独立发电主体使用，实现波浪能的高效利用。
本发明的另一实施例提供了一种密闭型气动式波浪发电装置，包括气轮发电机，还包括若干如所述的波浪蓄能装置形成的点阵，所述气轮发电机设置在所述浮子1外部，各个波浪蓄能装置所储的压缩空气通过管道并联后驱动气轮发电机发电，可实现对加大功率气轮发电机的共同并联发电，实现波浪能的高效利用。
另外，除了发电之外，上述实施例中提供的密闭型气动式波浪蓄能装置所收集的压缩空气还可为其他装置提供动力源，如气动系统，吹气系统等，在此不再一一赘述。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种密闭型气动式波浪蓄能装置，包括密闭的浮子(1)、锚链(2)和锚(3)，其特征在于：
所述浮子(1)内腔由上而下包括彼此密封隔离的储能腔(4)和设备腔(5)，所述设备腔(5)内安装有主弹簧(6)、辅助弹簧(11)、重物(7)和泵气装置(8)，所述重物(7)通过所述主弹簧(6)悬挂于所述设备腔(5)的中心位置，所述重物(7)和所述设备腔(5)内壁之间以设备腔(5)的垂直中心轴为对称轴均匀地铰接设置有若干所述泵气装置(8)，利用波浪扰动下所述重物(7)产生的上下左右前后振荡运动来驱动各泵气装置(8)，不断地把压缩空气泵入到所述储能腔内(4)中储存起来。
2.根据权利要求1所述的密闭型气动式波浪蓄能装置，其特征在于：所述重物(7)和所述设备腔(5)内壁之间还均匀地连接设置有若干辅助弹簧(11)。
3.根据权利要求1所述的密闭型气动式波浪蓄能装置，其特征在于：所述设备腔(5)顶部安装有和外部连通的进气管(9)，所述进气管(9)的管口位置安装有防水透气装置(10)。
4.根据权利要求1所述的密闭型气动式波浪蓄能装置，其特征在于：所述储能腔(4)为环形空间，所述设备腔(5)为近似“凸”形旋转空间以便于安装较长的所述主弹簧(6)。
5.一种密闭型气动式波浪发电装置，包括气轮发电机，其特征在于：还包括如权1至权4中任一项所述的波浪蓄能装置，所述气轮发电机设置在所述浮子(1)内，由波浪蓄能装置所储的压缩空气驱动发电。
6.一种密闭型气动式波浪发电装置，包括气轮发电机，其特征在于：还包括若干如权1至权4中任一项所述的波浪蓄能装置形成的点阵，所述气轮发电机设置在所述浮子(1)外部，各个波浪蓄能装置所储的压缩空气通过管道并联后驱动气轮发电机发电。
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