CN110121592A - 利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置 - Google Patents

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CN110121592A CN201880005523.1A CN201880005523A CN110121592A CN 110121592 A CN110121592 A CN 110121592A CN 201880005523 A CN201880005523 A CN 201880005523A CN 110121592 A CN110121592 A CN 110121592A
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金敬桓
南甫佑
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金映德
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任苍爀
金正锡
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Abstract

本发明揭示一种利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置。本发明的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置安装在防波堤并且使得通过波浪流入内侧的海水驱使空气流动而生成电力，本发明的该装置包括：振荡水柱腔，设于所述防波堤的一侧面的上部，沿着防波堤倾斜面延伸，形成有空间以便让海水流入内侧；海水流入部，所述振荡水柱腔的一侧沿着所述防波堤倾斜面延伸到所述防波堤的下部而使得海水通过波浪流入内侧；空气流动部，所述振荡水柱腔的另一侧沿着所述防波堤倾斜面延伸到所述防波堤的上部，设于所述防波堤的上部的一侧以便使得因流入所述振荡水柱腔内侧的海水而流动的空气和外侧连通；发电用涡轮机，设于所述空气流动部的内侧，凭借流动的空气进行旋转而生成电力。根据本发明，以和大韩民国国内防波堤规格相同的比率制作，能在一切防波堤上轻易地适用及安装，一侧位于海水面的下部以便让为了生成电力而流入内侧倾斜角的海水容易流入，利用海上的防波堤附近发生的波浪能生成电力而发挥环保效果。

Description

利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置
技术领域
本发明揭示一种利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置，更详细地说，本发明揭示一种为了把发生于海上的波浪能转换成电能而安装在防波堤的倾斜角部分并且凭借着因波浪而流入的海水流量的变化生成电力的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置。
背景技术
一般来说，波浪能发电装置把发生于海上的波浪能转换成电能而生成电力，有鉴于当前社会对于新环境能源的关注急剧升高，其和太阳能一样地被视为取之不尽的清净能源而受到青睐。
波浪能发电装置以根据波浪动能的转换方式区分其种类，其中，典型例可举例如下，浮在水面上的浮体凭借波浪运动进行上下或旋转运动驱使发电机旋转的可动物体型方式、根据波浪作用改变空气腔内的水位让空气腔内空气压缩膨胀时通过喷嘴产生气流并且凭此旋转涡轮机地发电的振荡水柱方式。
波浪能发电设备可以从小规模跨越到大规模地选择各种开发范围，虽然可以运用防波堤，却因为现有的重力式防波堤是从海底面到海水表面位置一体构成的结构物而在安装了防波堤后过度遮蔽海水而使得港内海水无法顺畅地进行循环并且因此污染港内水质，较难维护管理而提高发电成本，其无法得到较高的经济效益。
人们对于利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置的需求提高并且对它如火如炽地进行着很多研究，该装置把凭借波浪能量流动的海水的流入侧设于邻接海水面的位置而使得海水容易流入，以相同于防波堤规格的倾斜角及长度制作而能在大韩民国国内的一切防波堤上轻易地适用及安装，利用发生于海上的波浪能生成电力而呈现出亲环境性。
作为利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置的现有技术，大韩民国注册专利第10-1085907号(2011.11.16)揭示了振荡水柱式波浪能发电装置，其不受波浪的波高、波浪周期之类因素影响地稳定地生产动力，具备较高的电力密度，能更有效率地把大洋中存在的风能与波力能予以集成。
但是该振荡水柱式波浪能发电装置是从海底面到海水表面位置一体构成的结构物并且在安装了防波堤后过度遮蔽海水而使得海水无法循环并且导致港内水质污染，在为了让波浪流入而使得上部暴露于水面上的状态下仅仅依靠波浪改变空间体积，因此常常发生受制于波浪状态而无法把空气压缩成高压的情况，无法充分引入波浪的波高与周期时难以产生动力，因此该装置的效率较低。
【现有技术文献】
【专利文献】大韩民国专利注册公报第10-1085907号(发明的名称：振荡水柱式波浪能发电装置)。
发明内容
【解决的技术课题】
本发明旨在解决所述现有技术的问题，本发明的目的是提供一种利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置，利用发生于海上的波浪能生成电力而具备环境友好性，海水流入的一侧位于海水面的下部而使得海水容易流入地构成，和规格化的防波堤的倾斜角及长度相同地制作而能在一切防波堤上轻易地适用及安装。
【解决课题的技术方案】
为了达到该目的，本发明的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置是一种安装在防波堤并且使得通过波浪流入内侧的海水驱使空气流动而生成电力的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置，该装置可包括：振荡水柱腔，设于所述防波堤的一侧面的上部，沿着防波堤倾斜面延伸，形成有空间以便让海水流入内侧；海水流入部，所述振荡水柱腔的一侧沿着所述防波堤倾斜面延伸到所述防波堤的下部而使得海水通过波浪流入内侧；空气流动部，所述振荡水柱腔的另一侧沿着所述防波堤倾斜面延伸到所述防波堤的上部，设于所述防波堤的上部的一侧以便使得因流入所述振荡水柱腔内侧的海水而流动的空气和外侧连通；发电用涡轮机，设于所述空气流动部的内侧，凭借流动的空气进行旋转而生成电力。
而且，所述振荡水柱腔还可以包括：腔上板，沿着所述防波堤倾斜面延伸到海水面的高度而为流入内侧的海水提供移动路径；腔下板，和所述腔上板平行地隔离并且互相具备不同长度，沿着所述防波堤倾斜面延伸到海水面的下部并且在所述防波堤的下侧端部往外廓方向弯曲地形成而让海水往内侧流入。
而且，所述振荡水柱腔能以和高度与底面长度比为1:1.5的所述防波堤相同的比率构成以便可适用于所述防波堤倾斜面。
而且，所述振荡水柱腔的内侧还可以设有测量通过所述海水流入部流入的海水的波高的波高仪，所述振荡水柱腔的内侧还可以设有测量压力的气压计。
而且，还可以包括空气流动孔，该空气流动孔各自配置在所述发电用涡轮机的前方及后方，一侧和所述振荡水柱腔连通而另一侧则和外侧连通，互相构成对称状态使得空气往所述发电用涡轮机流动以便提高在所述发电用涡轮机流动的空气的压力。
而且，还可以包括防异物网，该防异物网以格子模样的网形成于所述海水流入部的端部，防止异物随着通过波浪往所述振荡水柱腔的内侧流入的海水一起流入。
【有益效果】
本发明的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置以和大韩民国国内防波堤规格相同的比率制作而能在一切防波堤上轻易地适用及安装，一侧位于海水面的下部以便让为了生成电力而流入内侧倾斜角的海水容易流入，利用海上的防波堤附近发生的波浪能生成电力而发挥环保效果。
附图说明
图1是示出本发明的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置的立体图。
图2是示出本发明的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置的侧剖视图。
图3是示出本发明的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置的运转图。
图4是示出本发明的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置中空气流动部的放大图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置的优选实施例。
在这个过程中，可能会为了说明上的清晰性与便利性而较夸张地显示出附图所示线的厚度或构成要素的大小等因素，这是为了让本发明所属技术领域中具有通常知识者能够轻易地实施本发明，但并不表示因此限定本发明的技术思想及范畴。
在下面的内容中，实施例仅仅是例示而已，并不是限定本发明的权利范围，可以包括通过本技术思想实施的各种实施例。
后述的术语是考虑了其在本发明中的功能后定义的术语，可能会根据使用者与运营者的意图或惯例而有所变化。因此应该根据本说明书的整体内容定义该术语。
本发明的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置1安装在防波堤并且使得通过波浪流入内侧的海水驱使空气流动而生成电力，如图1至图4所示地包括：振荡水柱腔100，设于所述防波堤3的一侧面的上部，沿着防波堤倾斜面6延伸，形成有空间以便让海水流入内侧；海水流入部200，所述振荡水柱腔100的一侧沿着所述防波堤倾斜面6延伸到所述防波堤3的下部而使得海水通过波浪流入内侧；空气流动部300，所述振荡水柱腔100的另一侧沿着所述防波堤倾斜面6延伸到所述防波堤3的上部，设于所述防波堤3的上部的一侧以便使得因流入所述振荡水柱腔100内侧的海水而流动的空气和外侧连通；发电用涡轮机400，设于所述空气流动部300的内侧，凭借流动的空气进行旋转而生成电力。
在此，防波堤3的上部设有振荡水柱腔100，该振荡水柱腔100设于所述防波堤3的一侧面的上部，其沿着防波堤倾斜面6延伸并且形成有空间以便让海水流入内侧，移除了设于所述防波堤3的四脚锥体4的一部分后把所述振荡水柱腔100安装到所述防波堤3的上部，以一部分沉浸在海水面的状态沿着所述防波堤倾斜面6配置，内侧设有让海水及空气流动的空间。
所述振荡水柱腔100由互相平行地隔离并且以相异长度配备的腔上板110及腔下板120构成。
所述振荡水柱腔100的上部设有腔上板110，该腔上板110沿着所述防波堤倾斜面6延伸到海水面的高度而为流入内侧的海水提供移动路径，所述腔上板110的端部延伸到海水面的高度并且以互相邻接的状态安装而使得海水随着波浪往内侧流入。
隔离于所述腔上板110地设有腔下板120，该腔下板120和所述腔上板110平行地隔离并且互相具备不同长度，沿着所述防波堤倾斜面6延伸到海水面的下部并且在所述防波堤3的下侧端部往外廓方向弯曲地形成而让海水往内侧流入，其和所述腔上板110以相异的长度配备而使得海水顺场地往内侧流入，其长于所述腔上板110地形成而使得流入内侧的海水的量增加。
所述振荡水柱腔100可适用于大韩民国的规格化的所述防波堤3，该振荡水柱腔100以和高度与底面长度比为1:1.5的所述防波堤3相同的比率构成以便可适用于所述防波堤倾斜面6，所述振荡水柱腔100和下列倾斜面及倾斜角相同地配备并且安装在所述防波堤3，该倾斜面及倾斜角是根据具备1:1.5的比率的防波堤3的高度与底面长度比计算出来的。
在所述振荡水柱腔100的内侧设有波高仪(未图示)及气压计(未图示)，在该振荡水柱腔100的内侧设有测量通过所述海水流入部200流入的海水的波高的波高仪而在所述振荡水柱腔100的内侧设有测量压力的气压计，其目的为测量所述振荡水柱腔100内侧的水位变化及压力。
前述振荡水柱腔100的一侧延伸到所述防波堤3的下部而设有海水流入部200，该海水流入部200是所述振荡水柱腔100的一侧沿着所述防波堤倾斜面6延伸到所述防波堤3的下部而使得海水通过波浪流入内侧，所述海水流入部200由于所述腔上板110与腔下板120的长度相异地构成而使得邻接海水的面积增加，进而使得流入所述振荡水柱腔100内侧的海水量增加。
所述海水流入部200的端部设有防异物网(未图示)，该防异物网以格子模样的网形成于所述海水流入部200的端部，防止异物随着通过波浪往所述振荡水柱腔100内侧流入的海水一起流入，用来防止因为异物和海水一起流入所述振荡水柱腔100内侧并积聚而导致的恶臭及海上污染。
前述振荡水柱腔100的另一侧延伸到所述防波堤3的上部而设有空气流动部300，该空气流动部300是所述振荡水柱腔100的另一侧沿着所述防波堤倾斜面6延伸到所述防波堤3的上部并且设于所述防波堤3的上部的一侧的，使得因流入所述振荡水柱腔100内侧的海水而流动的空气和外侧连通，因波浪而由所述海水流入部200流入的海水让所述振荡水柱腔100的内侧空气流动而在所述空气流动部300凭借空气的流动产生流动能量。
所述空气流动部300的内侧设有空气流动孔310以便使得在所述空气流动部300流动的空气的压力增加，该空气流动孔310和所述发电用涡轮机400互相隔离，该空气流动孔310各自配置在所述发电用涡轮机400的前方及后方，一侧和所述振荡水柱腔100连通而另一侧则和外侧连通地各自设有空气流动的孔，互相构成对称状态使得空气往所述发电用涡轮机400流动以便提高在所述发电用涡轮机400流动的空气的压力，让通过所述空气流动孔310往所述发电用涡轮机400流动的空气的压力增加而提高所述发电用涡轮机400的旋转力，进而提高电力的生产量。
另一方面，所述空气流动孔310的配置以前述记载内容较佳，但是可以根据各实施例让所述空气流动孔310以多级方式形成以便根据所述发电用涡轮机400的发电量调节在所述发电用涡轮机400流动的空气的压力，设有让所述空气流动部300的宽度变化的可变性空气流动孔(未图示)而能够调节往所述发电用涡轮机400流动的空气的压力。
所述可变性空气流动孔(未图示)由具备相异宽度的内管(未图示)及外管(未图示)构成，所述内管插入所述外管的内侧，控制驱使所述内管升降的升降机构(未图示)地让所述内管上升或下降而使得所述空气流动部300的宽度可变，从而能够调节在所述发电用涡轮机400流动的空气的压力。
前述空气流动部300的内侧设有发电用涡轮机400，该发电用涡轮机400设于所述空气流动部300的内侧并且凭借流动的空气进行旋转而生成电力，流入所述海水流入部200及振荡水柱腔100内侧的海水凭借波浪驱使内侧的空气流动而驱使所述发电用涡轮机400旋转，凭借所述发电用涡轮机400的旋转力生产电力。
下面说明如前所述地构成的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置1的作用。
本发明一个实施例的振荡水柱腔100设于所述防波堤3的上部并且沿着所述防波堤倾斜面6延伸，能适用于现有的已安装的防波堤3，把现有的防波堤上部上安置的四脚锥体4的一部分移除后安装在防波堤3的上部而提供让通过波浪流入内侧的海水与空气流动的移动路径。
所述防波堤倾斜面6及倾斜角进行了规格化，亦即，根据具备1:1.5的比率的防波堤3的高度与底面长度比进行计算，振荡水柱腔100为了能够适用于防波堤3而以和所述防波堤3相同的比率制作，从而能够适用于大韩民国的一切防波堤3。
设于所述振荡水柱腔100内侧的波高仪(未图示)及气压计(未图示)测量所述振荡水柱腔100内侧的水位及压力的变化，从而增加或减少空气所通过的空气流动孔310的宽度地调节往发电用涡轮机400排放的空气的压力以便让发电用涡轮机400所生产的电力的量达到最佳效率。
本发明一个实施例的海水流入部200是振荡水柱腔100的一侧沿着所述防波堤倾斜面6延伸到防波堤3的下部而使得海水通过波浪流入内侧，凭借着以相异长度配备的腔上板110及腔下板120增加流入海水流入部200的海水的量，流入的海水则让振荡水柱腔100内侧的空气流动，以格子模样的网形成于海水流入部200的端部的防异物网(未图示)则防止异物随着海水一起往内侧流入而得以防止因异物积聚而导致的恶臭及海上污染。
本发明一个实施例的空气流动部300是振荡水柱腔100的另一侧沿着防波堤倾斜面6延伸到防波堤3的上部而凭借着流入海水流入部200与振荡水柱腔100内侧的海水让空气流动的构成要素，让空气在空气流动部300的内侧流动而转换成让发电用涡轮机400旋转的往复流动能量。
设于所述空气流动部300的空气流动孔310则各自配置在所述发电用涡轮机400的前方及后方，一侧和所述振荡水柱腔100连通而另一侧则和外侧连通而使得空气往所述发电用涡轮机400流动，通过空气流动孔310的孔提高往发电用涡轮机400流动的空气的压力而提高发电用涡轮机400的旋转力，进而增加发电量，
本发明一个实施例的发电用涡轮机400凭借着在所述空气流动部300流动的空气让发电用涡轮机400旋转而生成电力，通过往发电用涡轮机400排放的空气的压力驱使发电用涡轮机400的叶轮(未图示)旋转而生成电力。
前文所说明仅仅是实行本发明的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置1的一个实施例，本发明并不局限于前述实施例，如权利要求书所请求者所示，在没有脱离本发明要旨的情形下由任何具备本领域通常知识者实现的各种变化与修饰范围均应视为本发明的技术精神。
【符号说明】
3：防波堤 4：四脚锥体
6：防波堤倾斜面 100：振荡水柱腔
110：腔上板 120：腔下板
200：海水流入部 300：空气流动部
310：空气流动孔 400：发电用涡轮机
【产业上的用途】
根据本发明，以和大韩民国国内防波堤规格相同的比率制作，能在一切防波堤上轻易地适用及安装，一侧位于海水面的下部以便让为了生成电力而流入内侧倾斜角的海水容易流入，利用海上的防波堤附近发生的波浪能生成电力而发挥环保效果。

Claims (6)

1.一种利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置，安装在防波堤并且使得通过波浪流入内侧的海水驱使空气流动而生成电力，其特征在于，
包括：
振荡水柱腔，设于所述防波堤的一侧面的上部，沿着防波堤倾斜面延伸，形成有空间以便让海水流入内侧；
海水流入部，所述振荡水柱腔的一侧沿着所述防波堤倾斜面延伸到所述防波堤的下部而使得海水通过波浪流入内侧；
空气流动部，所述振荡水柱腔的另一侧沿着所述防波堤倾斜面延伸到所述防波堤的上部，设于所述防波堤的上部的一侧以便使得因流入所述振荡水柱腔内侧的海水而流动的空气和外侧连通；及
发电用涡轮机，设于所述空气流动部的内侧，凭借流动的空气进行旋转而生成电力。
2.根据权利要求1所述的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置，其特征在于，
所述振荡水柱腔包括：腔上板，沿着所述防波堤倾斜面延伸到海水面的高度而为流入内侧的海水提供移动路径；及腔下板，和所述腔上板平行地隔离并且互相具备不同长度，沿着所述防波堤倾斜面延伸到海水面的下部并且在所述防波堤的下侧端部往外廓方向弯曲地形成而让海水往内侧流入。
3.根据权利要求1所述的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置，其特征在于，
所述振荡水柱腔以和高度与底面长度比为1:1.5的所述防波堤相同的比率构成以便可适用于所述防波堤倾斜面。
4.根据权利要求1所述的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置，其特征在于，
所述振荡水柱腔的内侧设有测量通过所述海水流入部流入的海水的波高的波高仪，所述振荡水柱腔的内侧设有测量压力的气压计。
5.根据权利要求1所述的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置，其特征在于，
所述空气流动部还包括空气流动孔，该空气流动孔各自配置在所述发电用涡轮机的前方及后方，一侧和所述振荡水柱腔连通而另一侧则和外侧连通，互相构成对称状态使得空气往所述发电用涡轮机流动以便提高在所述发电用涡轮机流动的空气的压力。
6.根据权利要求1所述的利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置，其特征在于，
还包括防异物网，该防异物网以格子模样的网形成于所述海水流入部的端部，防止异物随着通过波浪往所述振荡水柱腔的内侧流入的海水一起流入。
CN201880005523.1A 2017-01-26 2018-01-23 利用防波堤的振荡水柱式波浪能发电装置 Pending CN110121592A (zh)

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