CN109707556B - 一种固定式海岸波浪振荡发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海洋工程设备技术领域，且公开了一种固定式海岸波浪振荡发电装置，包括海岸堤，所述海岸堤的一侧粘接有气囊Ⅰ，所述气囊Ⅰ的内腔固定安装有气囊Ⅱ。该固定式海岸波浪振荡发电装置，通过气囊Ⅰ、气囊Ⅱ和挡板的设置，当海面上的波浪冲击气囊Ⅰ时，会造成气囊Ⅰ内腔的容积发生变化，从而压缩气囊Ⅰ内腔中的空气介质驱动涡轮机带动发电机工作，同时在波浪在发生起伏变化时，也会在不断的挤压气囊Ⅰ，造成气囊Ⅰ的吸附动作，压缩空气介质带动发电机工作，与现有的振荡水柱型波浪发电装置相比，既可以利用波浪的振荡，也可以充分的利用波浪对海岸的冲击力，更加充分的利用了波浪能，提高了该装置对于波浪能的转化利用率。

Description

一种固定式海岸波浪振荡发电装置

技术领域

本发明涉及海洋工程设备技术领域，具体为一种固定式海岸波浪振荡发电装置。

背景技术

波浪能是一种储量大、分布广、可再生及无污染的清洁能源，而波浪发电是指将海面波浪中的内能经一系列的机械装置转化为机械能，之后再将机械能转化为电能的发电方式。

而振荡水柱型波浪发电装置是目前波浪发电的主要形式，利用一个容积固定且与海水相通的容器装置，通过波浪产生的水面变化而引发容器内容积的变化，进而压缩容器内的中间介质驱动叶轮，带动发电装置工作。

但在现有的振荡水柱型波浪发电装置对于波浪的利用形式单一，只能利用波浪产生水面位置的变化，而在波浪冲击海岸时，产生的巨大冲击力被忽视了，无法被有效的利用起来，进而导致其对于波浪能的转化利用率较低，极大的限制了对于波浪发电大规模的开发利用。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种固定式海岸波浪振荡发电装置，具备充分利用了波浪能和对波浪能的转化利用率较高的优点，解决了现有的振荡水柱型波浪发电装置对于波浪的利用形式单一，只能利用波浪产生水面位置变化发电的问题。

(二)技术方案

本发明提供如下技术方案：一种固定式海岸波浪振荡发电装置，包括海岸堤，所述海岸堤的一侧粘接有气囊Ⅰ，所述气囊Ⅰ的内腔固定安装有气囊Ⅱ，所述气囊Ⅰ一侧的顶部固定安装有挡板，且气囊Ⅰ的顶端设有连接空管，所述连接空管顶端的一侧固定安装有空气过滤芯，所述连接空管的另一端设有涡轮机，且涡轮机的输出轴传动连接有发电机。

优选的，所述气囊Ⅰ采用的是全成型式气囊织物，囊身为两层平纹组织织物，封边为单层斜纹组织织物，而且气囊织物主要采用的是聚偏二氟乙烯，同时气囊Ⅰ的内部设有橡胶材质的密封囊，且其与外层的气囊织物紧密贴合。

优选的，所述气囊Ⅱ采用的是纯天然的乳胶制作而成的，而且气囊Ⅱ的内部充有惰性气体，同时气囊Ⅱ与气囊Ⅰ之间采用的是不规则的空腔连续连接的，且不规则的空腔之间相互连通。

优选的，所述挡板的一侧设为弧形结构，同时挡板的高度高于海岸堤的水平线。

优选的，所述空气过滤芯的底端，且位于其与连接空管之间的连通处设有单向控制阀。

优选的，所述连接空管的内部设为喇叭口状，且喇叭口的左右内径之比为2:1。

(三)有益效果

本发明具备以下有益效果：

该固定式海岸波浪振荡发电装置，通过气囊Ⅰ、气囊Ⅱ和挡板的设置，当海面上的波浪冲击气囊Ⅰ时，会造成气囊Ⅰ内腔的容积发生变化，从而压缩气囊Ⅰ内腔中的空气介质驱动涡轮机带动发电机工作，同时在波浪在发生起伏变化时，也会在不断的挤压气囊Ⅰ，造成气囊Ⅰ的吸附动作，压缩空气介质带动发电机工作，与现有的振荡水柱型波浪发电装置相比，既可以利用波浪的振荡，也可以充分的利用波浪对海岸的冲击力，更加充分的利用了波浪能，提高了该装置对于波浪能的转化利用率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构连接空管的剖视图。

图中：1、海岸堤；2、气囊Ⅰ；3、气囊Ⅱ；4、挡板；5、连接空管；6、空气过滤芯；7、涡轮机；8、发电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，一种固定式海岸波浪振荡发电装置，包括海岸堤1，海岸堤1且位于波浪的一侧粘接有气囊Ⅰ2，气囊Ⅰ2的内腔固定安装有气囊Ⅱ3，气囊Ⅰ2一侧的顶部固定安装有挡板4，且气囊Ⅰ2的顶端设有连接空管5，气囊Ⅰ2的内部与连接空管5的内腔之间连通，连接空管5顶端的一侧固定安装有空气过滤芯6，且空气过滤芯6的内部与连接空管5的内腔之间连通，连接空管5的另一端设有涡轮机7，且连接空管5的内腔与涡轮机7的内部之间连通，涡轮机7的输出轴通过联轴器与发电机8的输入轴之间传动连接。

本技术方案中，气囊Ⅰ2采用的是全成型式气囊织物，囊身为两层平纹组织织物，封边为单层斜纹组织织物，而且气囊织物主要采用的是聚偏二氟乙烯，同时气囊Ⅰ2的内部设有橡胶材质的密封囊，且其与外层的气囊织物紧密贴合，对于气囊Ⅰ2的设置，有效的降低了海水对于其表面的腐蚀，延长了气囊Ⅰ2的使用寿命，同时增加了气囊Ⅰ2的密封性，确保在长期风吹日晒及海水腐蚀的过程中不会出现漏气的现象。

本技术方案中，气囊Ⅱ3采用的是纯天然的乳胶制作而成的，而且气囊Ⅱ3的内部充有惰性气体，同时气囊Ⅱ3与气囊Ⅰ2之间采用的是不规则的空腔连续连接的，且不规则的空腔之间相互连通，对于气囊Ⅱ3及其内部惰性气体的设置，确保在波谷时，气囊Ⅰ2可以及时的被撑开，形成负压腔而吸入空气，在下次波峰时，有足够的空气介质可以通过涡轮机7带动发电机8工作发电。

本技术方案中，挡板4的一侧设为弧形结构，同时挡板4的高度高于海岸堤1的水平线，对于挡板4的设置，可以有效的阻拦波浪的冲击，从而将其全部转化为对气囊Ⅰ2的挤压力，提高了该装置对于波浪的转换利用率。

本技术方案中，空气过滤芯6的底端，且位于其与连接空管5之间的连通处设有单向控制阀，对于空气过滤芯6底端单向阀的设置，确保压缩后的空气介质不会从空气过滤芯6排出。

本技术方案中，连接空管5的内部设为喇叭口状，且喇叭口的左右内径之比为2:1，对于连接空管5内腔中喇叭口的设置，可以在一定范围内增加压缩空气的流速，增强了空气介质对于涡轮机7中叶轮的冲击力，进一步提高了该装置对于波浪能的转化利用率。

本实施例的使用方法和工作原理：

首先将该波浪振荡式发电装置固定安装在海岸堤1合适的位置上，当起伏的波浪不断的袭来时，会不间断的淹没气囊Ⅰ2，在波峰时会淹没气囊Ⅰ2时，由于海水的压力大于空气的压力，就会挤压气囊Ⅰ2造成气囊Ⅰ2内腔的容积变小，同时挤压气囊Ⅱ3发生形变，从而压缩气囊Ⅰ2内腔中的空气介质向上移动，在连接空管5内部喇叭口的作用下，加大空气的流速冲击涡轮机7内部的叶轮，进而带动发电机8转动产生电能，而在波谷时，由于气囊Ⅰ2的外部失去了海水的挤压力，在气囊Ⅰ2内腔中的气囊Ⅱ3就会自动的恢复原状，从内部挤压气囊Ⅰ2同时在气囊Ⅰ2的内腔中形成负压腔，使得外界的大气经空气过滤芯6和连接空管5进入到气囊Ⅰ2的内腔中，使得气囊Ⅰ2再次膨胀起来，在波峰再次到达时，重复上述步骤，不断的挤压气囊Ⅰ2内腔中的空气介质，通过涡轮机7带动发电机8工作产生电能；

同时在波浪冲击气囊Ⅰ2时，也会挤压气囊Ⅰ2进而压缩气囊Ⅰ2内腔中的空气，进而通过涡轮机7和发电机8而产生电能，在该装置中不但利用了波浪起伏时的动能，而且可以充分的利用波浪在运动过程中的冲击势能，有效的提高了该装置对于波浪能的转换效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种固定式海岸波浪振荡发电装置，包括海岸堤(1)，其特征在于：所述海岸堤(1)的一侧粘接有气囊Ⅰ(2)，所述气囊Ⅰ(2)的内腔固定安装有气囊Ⅱ(3)，所述气囊Ⅰ(2)一侧的顶部固定安装有挡板(4)，且气囊Ⅰ(2)的顶端设有连接空管(5)，所述连接空管(5)顶端的一侧固定安装有空气过滤芯(6)，所述连接空管(5)的另一端设有涡轮机(7)，且涡轮机(7)的输出轴传动连接有发电机(8)；

所述气囊Ⅰ(2)采用的是全成型式气囊织物，囊身为两层平纹组织织物，封边为单层斜纹组织织物，而且气囊织物主要采用的是聚偏二氟乙烯，同时气囊Ⅰ(2)的内部设有橡胶材质的密封囊，且其与外层的气囊织物紧密贴合；

所述气囊Ⅱ(3)采用的是纯天然的乳胶制作而成的，而且气囊Ⅱ(3)的内部充有惰性气体，同时气囊Ⅱ(3)与气囊Ⅰ(2)之间采用的是不规则的空腔连续连接的，且不规则的空腔之间相互连通；

所述挡板(4)的一侧设为弧形结构，同时挡板(4)的高度高于海岸堤(1)的水平线。

2.根据权利要求1所述的一种固定式海岸波浪振荡发电装置，其特征在于：所述空气过滤芯(6)的底端，且位于其与连接空管(5)之间的连通处设有单向控制阀。

3.根据权利要求1所述的一种固定式海岸波浪振荡发电装置，其特征在于：所述连接空管(5)的内部设为喇叭口状，且喇叭口的左右内径之比为2:1。

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