CN114922769A - 一种波浪能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种波浪能发电装置，所述波浪能发电装置包括箱体，用于安装整个设备，所述波浪能发电装置还包括受能装置、气动装置、储气装置、发电装置，所述受能装置与波浪接触并可被波浪驱动接收波浪能，所述气动装置一端与受能装置相连、另一端与储气装置相连，所述气动装置可被受能装置驱动将气体推入储气装置，所述发电装置与储气装置相连，可被储气装置驱动进行发电。本发明提供的一种波浪能发电装置，离海岸近，施工方便，使用过程无污染，更环保，结构简单，安全可靠，安装或拆卸便捷，检修容易，高效省力。

Description

一种波浪能发电装置
技术领域
本发明涉及波浪能发电领域，尤其涉及一种波浪能发电装置。
背景技术
随着我国新能源的不断发展，除传统能源外，大海给我们提供的波浪能却运用的不是很多，要知道波浪能更加具有持久性和稳定性。能够运用好波浪能发电，将是非常环保的一种新能源。
现有波漂浮式的波浪能发电技术，清洁环保，能有效将波浪能转化为电能，但缺点在于需安装在离海岸比较远一点的海面，安装、检修困难，且转换效率不高。
发明内容
鉴于目前波浪能发电装置存在的上述不足，本发明提供一种波浪能发电装置，离海岸近，施工方便，结构简单，安全可靠，安装或拆卸便捷，检修容易，高效省力，更环保。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种波浪能发电装置，所述波浪能发电装置包括箱体，用于安装整个设备，所述波浪能发电装置还包括受能装置、气动装置、储气装置、发电装置，所述受能装置与波浪接触并可被波浪驱动接收波浪能，所述气动装置一端与受能装置相连、另一端与储气装置相连，所述气动装置可被受能装置驱动将气体推入储气装置，所述发电装置与储气装置相连，可被储气装置驱动进行发电。
依照本发明的一个方面，所述箱体和受能装置都设置在海水中，所述受能装置设置在箱体外。
依照本发明的一个方面，所述气动装置包括气缸，所述气缸设置在箱体内，所述气缸包括缸体，所述缸体内设有活塞，所述活塞一端设有活塞杆，所述活塞杆与受能装置相连。
依照本发明的一个方面，所述缸体上设有进气口，所述进气口用于空气进入，所述进气口上设置有进气阀，用于控制空气进入，所述缸体与储气装置相连。
依照本发明的一个方面，所述储气装置包括储气罐，所述储气罐设置在箱体内。
依照本发明的一个方面，所述储气罐一端与进气口相连、另一端与发电装置相连。
依照本发明的一个方面，所述气动装置和储气装置之间设有控制阀，控制阀一端与缸体相连、另一端与储气罐相连。
依照本发明的一个方面，所述波浪能发电装置还包括支撑装置，所述支撑装置设置在箱体内，分别与缸体和储气罐相连，用于支撑。
依照本发明的一个方面，所述发电装置包括能量转化装置，用于将压力能转化为机械能，所述能量转化装置一侧连有发电机，所述能量转化装置和发电机均设置在箱体外的支撑面上。
依照本发明的一个方面，所述能量转化装置一侧与储气罐相连、另一侧与发电机相连。
本发明实施的优点：通过海水驱动受能装置，从而驱动气动装置，经由储气装置，驱动发电装置进行发电，该机构离海岸近，施工方便，使用过程无污染，更环保，结构简单，安全可靠，安装或拆卸便捷，检修容易，高效省力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的一种波浪能发电装置的右视结构示意图；
图2为本发明所述的一种波浪能发电装置的俯视结构示意图。
图中序号所对应的名称如下：
1、受能装置；2、气动装置；21、活塞杆；22、活塞；23、缸体；24、进气口；3、储气装置；4、发电装置；41、能量转化装置；42、发电机；5、箱体；6、控制阀；7、支撑装置；71、固定架；72、支架；8、缓冲装置；9、支撑面。
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。
如图1、图2所示，一种波浪能发电装置，所述波浪能发电装置包括用于安装整个设备的箱体5，所述波浪能发电装置还包括作为动力源的受能装置1、用于执行动作的气动装置2、用于储气的储气装置3、用于发电的发电装置4，所述受能装置1驱动气动装置2，经由储气装置3，驱动发电装置4进行发电。该机构离海岸近，施工方便，使用过程无污染，更环保，结构简单，安全可靠，安装或拆卸便捷，检修容易，投资成本低，高效省力。
在本实施例中，所述箱体5设置在海水中，所述受能装置1设置在箱体5外的海水中，所述气动装置2与受能装置1相连，所述储气装置3与气动装置2通过管路连接，所述发电装置4与储气装置3通过管路连接。该结构组装简单，拆卸便捷，易于检修。
在本实施例中，所述受能装置1包括推板，所述推板浸泡在海水中并与气动装置2相连，所述推板轮廓外形呈圆形且横截面呈弧形，即由一块圆板向内凹陷或向外凸起制作而成，呈“碗”状，有利于更好的与海水接触，所述推板的形状也可采用矩形或任意几何图形。所述推板材料可采用钢板或合金板或混凝土石板或其他任意耐腐蚀、耐高压、耐磨材料，在本实施例中优选采用不锈钢板。该结构用于与海水接触，通过被海水进行推拉，将波浪能转化为机械能传递至整个装置中。
在本实施例中，所述气动装置2包括设置在箱体5内的气缸，所述气缸包括设置在箱体5内的缸体23、设置在缸体23内的活塞22、设置在缸体23内的活塞杆21，所述活塞杆21一端与活塞22通过焊接固定或紧固件固定，另一端与受能装置1上的推板通过焊接固定或紧固件固定，所述活塞杆21和推板可分为两个单独的零件，或者通过焊接固定组合成一个整体的零件。所述活塞杆21伸出端与缸体23的接触处设置有用于密封的密封件。所述缸体23一端贯穿箱体5与海水接触，另一端设置在箱体5内，所述缸体23与箱体5在贯穿接触的位置设置有密封件，所述密封件用于防止海水进入箱体5；或者可在缸体23与箱体5贯穿接触的位置，二者通过焊接封死，从而防止海水进入箱体。所述缸体23也可全部设置在箱体5内，此时所述活塞杆21伸出端贯穿箱体5与推板连接，所述活塞杆21伸出端在贯穿箱体5的接触位置设置有密封件，所述密封件用于防止海水进入箱体5。该结构借助推板的推拉力执行推拉动作，将推板处传来的机械能转换为压力能传递至储气装置，用于空气的吸入。
在本实施例中，所述气动装置2还包括设置在缸体23上的进气口24，所述进气口24用于空气进入，所述进气口24上设置有用于控制空气进入的进气阀，所述进气阀在活塞杆21向外推出，即缸体23内的无杆腔扩大进行吸气时打开，在活塞杆21向内压缩，即缸体23内的无杆腔缩小进行推气时自动关闭，所述缸体23的无杆腔通过管路与储气装置3相连。该结构用于空气的进入，将空气吸入缸体23的无杆腔后压缩至储气装置3中。
在本实施例中，所述储气装置3包括设置在箱体5内的储气罐，所述储气罐一端与缸体23的无杆腔通过管路相连、另一端与发电装置4通过管路相连。所述储气罐外形中间呈柱筒状，两端呈半球状，横截面积为圆形，圆形结构设计更美观、加工更方便。所述储气罐外形也可采用中空棱柱体，横截面积呈矩形或其他任意多边形。所述储气罐上可增设排气阀，用于在储气罐内装满气体后排出多余的气体，降低储气罐内部压强。该结构用于储存从气动装置2压缩过来的高压气体。
在本实施例中，所述受能装置1用于将波浪能转化为机械能，传递给气动装置2，所述气动装置2用于将机械能转化为压力能，传递给储气罐，所述储气罐用于将压力能传递给发电装置4。该结构用于将波浪能进行转化传递，最终转化为电能，能有效地利用波浪能这一清洁能源，使用过程无污染，更环保。
在本实施例中，所述发电装置4包括与储气罐通过管路相连的能量转化装置41、与能量转化装置41相连的发电机42，所述能量转化装置41和发电机42均设置在箱体5外的支撑面9上。所述能量转化装置41采用涡轮机，所述涡轮机和发电机42通过链传动或带传动连接。所述涡轮机安装在封闭的壳体中，所述壳体的内部与储气罐的内部通过管路连通，所述壳体内设置有喷嘴，所述喷嘴与用于连接壳体和储气罐的管路进行连接，所述涡轮机包括涡轮轴和固定在涡轮轴上的涡轮叶片。所述发电机42包括定子和转子。所述涡轮机的涡轮轴通过链传动或带传动和发电机42的转子相连，所述喷嘴正对涡轮叶片，所述储气罐中的高压气体，通过连接储气罐和壳体的管路从喷嘴处喷出，驱动涡轮机的旋转，即驱动涡轮叶片的旋转，带动与涡轮叶片固定的涡轮轴的旋转，从而驱动与涡轮机通过链传动或带传动连接的发电机42进行发电，即驱动与涡轮轴通过链传动或带传动连接的发电机42内的转子旋转进行发电。该结构用于发电，用于将波浪能最终转化为电能。
在本实施例中，所述能量转化装置41用于将压力能转化为机械能，所述发电机42用于将机械能转化为电能。所述能量转化装置41，即涡轮机，将储气罐中高压气体的压力能转化为涡轮机内涡轮叶片旋转的机械能，再将机械能传递给发电机42内的转子进而转化为电能。该结构用于能量的转化，将储气罐中的压力能最终转化为电能。
在本实施例中，所述波浪能发电装置还包括设置在箱体5内的控制阀6，所述控制阀6设置在气动装置2和储气装置3之间，一端与缸体23的无杆腔通过管路相连，另一端与储气罐通过管路相连。所述缸体23的无杆腔和储气罐之间也可以增设连接法兰，再通过管路将缸体23的无杆腔、控制阀6、连接法兰、储气罐依次连接，所述连接法兰也可以设置在控制阀6的前面。所述控制阀6用于防止储气罐中的高压气体由于压强差或者在整个装置进行吸气，即缸体23的无杆腔扩大时，高压气体从管路倒流回缸体23的无杆腔中或再从无杆腔上的进气口24溢散至外界空气中。该结构用于防止储气装置3中的高压气体倒流。
在本实施例中，所述箱体5固定安装在海水中，外形呈方形，所述箱体5顶部开口，用于外界空气的进入，所述箱体5的前面，即与海水接触的一面采用斜坡形状设计，用于增大海水对于受能装置1的推力和吸力。该结构用于整个设备的安装。
在本实施例中，所述波浪能发电装置还包括设置在箱体5内的支撑装置7，所述支撑装置7用于支撑缸体23和储气罐。所述支撑装置7包括固定架和支架，所述固定架和支架的底部均通过焊接固定或紧固件固定或用混凝土封住固定或直接搁置在箱体5内部底面，所述固定架的顶部与缸体23的外壁通过焊接固定，或者直接将缸体23搁置在固定架的顶部，所述支架的顶部与储气罐的外壳通过焊接固定，二者可直接制作成一个整体部件，或者直接将储气罐搁置在支架的顶部。所述固定架和支架可分为单独的两个零部件，也可直接组合成一个零部件，形成一个整体。该结构用于支撑整个装置。
在本实施例中，所述受能装置1和箱体5之间可增设缓冲装置，所述缓冲装置包裹在气动装置2贯穿出箱体5的部分结构的外围，所述缓冲装置隔绝海水，随着受能装置1一起运动，用于缓冲海水对于受能装置1的推力和吸力。所述缓冲装置采用橡胶弹簧密封管，具有良好的伸缩性和密封性，一端与受能装置1上的推板固定、另一端与箱体5固定。该结构起到密封和缓冲作用。
在本实施例中，所述箱体5、受能装置1、气动装置2、储气装置3、发电装置4均至少有1组，所述箱体5和储气装置3均可多组合并为1组，在本实施例中优选采用1组箱体5、3组受能装置1、3组气动装置2、1组储气装置3、2组发电装置4组合为一个整体的单组设备，在实际使用中该单组设备中的组件数量可以进行灵活地搭配调整，用于增大发电量，在实际使用中也可增设若干组该单组设备组合成多组设备用于发电。该结构用于增大发电量，充分利用波浪能，提高转化率。
本发明的工作原理如下：当海水向箱体5外推出受能装置1的推板时，与推板固定的气动装置2内的活塞杆21带动活塞22随之推出，缸体23内的无杆腔扩大，由于压强差，外界大气压将空气通过进气阀打开的进气口24压入缸体23内的无杆腔中，完成吸气状态；当海水向箱体5内压缩受能装置1的推板时，与推板固定的气动装置2内的活塞杆21带动活塞22随之压缩，缸体23内的无杆腔缩小，此时进气口24上的进气阀关闭，无杆腔内的空气通过管道压入储气装置3，完成推气状态，储气装置3中的高压气体通过管道进入能量转化装置41，即涡轮机，从管道喷嘴处喷出的高压气体驱动涡轮机的旋转，进而驱动通过链传动或带传动连接的发电机42的旋转进行发电。
本发明实施的优点：通过上述的方案，该机构能将波浪能转化为电能，使用过程无污染，更节能环保，高效省力，离海岸近，施工方便，结构简单，安全可靠，安装或拆卸便捷，检修容易。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种波浪能发电装置，所述波浪能发电装置包括箱体(5)，用于安装整个设备，其特征在于，所述波浪能发电装置还包括受能装置(1)、气动装置(2)、储气装置(3)、发电装置(4)，所述受能装置(1)与波浪接触并可被波浪驱动接收波浪能，所述气动装置(2)一端与受能装置(1)相连、另一端与储气装置(3)相连，所述气动装置(2)可被受能装置(1)驱动将气体推入储气装置(3)，所述发电装置(4)与储气装置(3)相连，可被储气装置(3)驱动进行发电。
2.根据权利要求1所述的一种波浪能发电装置，其特征在于，所述箱体(5)和受能装置(1)都设置在海水中，所述受能装置(1)设置在箱体(5)外。
3.根据权利要求1所述的一种波浪能发电装置，其特征在于，所述气动装置(2)包括气缸，所述气缸设置在箱体(5)内，所述气缸包括缸体(23)，所述缸体(23)内设有活塞(22)，所述活塞(22)一端设有活塞杆(21)，所述活塞杆(21)与受能装置(1)相连。
4.根据权利要求3所述的一种波浪能发电装置，其特征在于，所述缸体(23)上设有进气口(24)，所述进气口(24)用于空气进入，所述进气口(24)上设置有进气阀，用于控制空气进入，所述缸体(23)与储气装置(3)相连。
5.根据权利要求1所述的一种波浪能发电装置，其特征在于，所述储气装置(3)包括储气罐，所述储气罐设置在箱体(5)内。
6.根据权利要求4或5所述的一种波浪能发电装置，其特征在于，所述储气罐一端与进气口(24)相连、另一端与发电装置(4)相连。
7.根据权利要求4或5所述的一种波浪能发电装置，其特征在于，所述气动装置(2)和储气装置(3)之间设有控制阀(6)，控制阀(6)一端与缸体(23)相连、另一端与储气罐相连。
8.根据权利要求4或5所述的一种波浪能发电装置，其特征在于，所述波浪能发电装置还包括支撑装置(7)，所述支撑装置(7)设置在箱体(5)内，分别与缸体(23)和储气罐相连，用于支撑。
9.根据权利要求1所述的一种波浪能发电装置，其特征在于，所述发电装置(4)包括能量转化装置(41)，用于将压力能转化为机械能，所述能量转化装置(41)一侧连有发电机(42)，所述能量转化装置(41)和发电机(42)均设置在箱体(5)外的支撑面(9)上。
10.根据权利要求5或9所述的一种波浪能发电装置，其特征在于，所述能量转化装置(41)一侧与储气罐相连、另一侧与发电机(42)相连。
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