CN115234427A - 一种用于波浪能直线发电系统的散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于波浪能直线发电系统的散热装置，它属于发电散热设备技术领域，包括：发电腔，内设有定子和动子；定子的外壁上设有第一换热箱；第二换热箱，设于发电腔的外部，内设有活塞板，活塞板与第二换热箱的内壁移动密封连接；活塞板将第二换热箱分隔成第一子腔和第二子腔，活塞板上设有单向阀；第一子腔和第二子腔上均设有管道与第一换热箱连通；浮体，与动子之间设有绳索连接，浮体与活塞板之间设有连接杆连接；本发明的第一换热箱、第二换热箱及连通两者的管道能够形成循环的换热通道，在浮体随波浪上下往复运动带动动子移动的同时，活塞板也随之上下移动，可以驱动换热介质在第一换热箱和第二换热箱内流动，实现散热。
Description
技术领域
本发明涉及发电散热设备技术领域，具体涉及一种用于波浪能直线发电系统的散热装置。
背景技术
波浪能直线发电系统其原理是利用波浪的起伏带动浮体上下震荡，随波浪上下往复运动的浮体可以驱动直线电机将波浪能转化为电能；该类装置可以吸收不同方向的波浪能，且不产生转向运动，也被称为点吸式发电系统。
直线电机是波浪能直线发电系统的能量转换核心，直线电机的定子和动子均位于发电腔内，定子固定于发电腔内，动子通过绳索与浮体连接，动子与定子间的相对运动使电机线圈切割永磁磁力线，实现波浪能到电能的转化。
当波浪的起伏频率较快时，浮体带动动子的往复运动频率较快，直线电机此时会产生大量的热，现有的波浪能直线发电系统难以及时有效的散热，如果产生的热量不能及时散发出去，可能会影响发电效率。现有的用于波浪能直线发电系统的散热装置大多是利用波浪能直线发电系统产生的部分电能驱动水泵带动循环水流动实现散热，这不仅降低了该类装置的发电效率，而且增加了成本和设备体积，另外，额外增加的电动散热装置还增加了系统潜在风险点，不利于本系统的长期运行。
发明内容
对于现有技术中所存在的问题，本发明提供的一种用于波浪能直线发电系统的散热装置，第一换热箱、第二换热箱及连通两者的管道能够形成循环的换热通道，在浮体随波浪上下往复运动带动动子移动的同时，活塞板也随之上下移动，可以驱动换热介质在第一换热箱和第二换热箱内流动，换热介质的流动速度与直线电机的发热量呈正比，可以有效地实现波浪能直线发电系统的散热，几乎不需要消耗电能，不会影响波浪能直线发电系统的发电效率，结构简单，成本低廉，系统运行的稳定性高。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于波浪能直线发电系统的散热装置，包括：
发电腔，所述发电腔内设有定子和动子；所述定子的外壁上设有第一换热箱；
第二换热箱，所述第二换热箱设于所述发电腔的外部，所述第二换热箱内设有活塞板，所述活塞板与第二换热箱的内壁移动密封连接；所述活塞板将所述第二换热箱分隔成第一子腔和第二子腔，所述活塞板上设有将所述第一子腔和所述第二子腔连接的单向阀；所述第一子腔和所述第二子腔上均设有管道与所述第一换热箱连通；所述第一子腔、所述第二子腔和所述第一换热箱内均充满有换热介质；
浮体，所述浮体与所述动子之间设有绳索连接，所述浮体与所述活塞板之间设有连接杆连接。
作为一种优选的技术方案，所述发电腔内位于所述动子和所述浮体之间的位置处设有限位组件。
作为一种优选的技术方案，所述限位组件设为第一弹簧，所述第一弹簧远离所述动子的一端固定于所述发电腔的内壁上。
作为一种优选的技术方案，所述动子远离所述浮体的一端设有第二弹簧，所述第二弹簧与所述发电腔的内壁连接。
作为一种优选的技术方案，所述第二换热箱固定于所述发电腔的外壁上；所述连接杆穿过所述第二换热箱并伸入到所述第一子腔内与所述活塞板固定连接；所述连接杆与所述第二换热箱滑动密封连接；所述单向阀仅允许所述换热介质从所述第一子腔流向所述第二子腔。
作为一种优选的技术方案，所述第一换热箱设为多个，多个所述第一换热箱沿所述定子的周向分布。
作为一种优选的技术方案，所述动子的外壁上设有若干周向设置的换热翅片，所述第一换热箱嵌于两个相邻的换热翅片之间。
作为一种优选的技术方案，所述第一换热箱的横截面呈梯形。
作为一种优选的技术方案，所述第一换热箱和所述第二换热箱均采用导热材料制成。
作为一种优选的技术方案，所述换热介质设为水。
本发明的有益效果表现在：
本发明的第一换热箱、第二换热箱及连通两者的管道能够形成循环的换热通道，在浮体随波浪上下往复运动带动动子移动的同时，活塞板也随之上下移动，可以驱动换热介质在第一换热箱和第二换热箱内流动，换热介质的流动速度与直线电机的发热量呈正比，可以有效地实现波浪能直线发电系统的散热，几乎不需要消耗电能，不会影响波浪能直线发电系统的发电效率，结构简单，成本低廉，系统运行的稳定性高。
附图说明
图1为本发明一种用于波浪能直线发电系统的散热装置的整体结构示意图；
图2为图1中的第一换热箱的剖视图。
图中：1-发电腔、11-限位组件、12-第二弹簧、21-定子、22-动子、31-第一换热箱、32-第二换热箱、321-第一子腔、322-第二子腔、33-活塞板、34-单向阀、35-管道、4-浮体、41-绳索、42-连接杆。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
请参照图1和图2，为本发明一种用于波浪能直线发电系统的散热装置的一种实施例，包括：
发电腔1，发电腔1内设有定子21和动子22，当动子22相对于定子21移动时，使电机线圈切割永磁磁力线，产生电能；定子21的外壁上设有第一换热箱31；
第二换热箱32，第二换热箱32设于发电腔1的外部，第二换热箱32内设有活塞板33，活塞板33与第二换热箱32的内壁移动密封连接；活塞板33将第二换热箱32分隔成第一子腔321和第二子腔322，活塞板33上设有将第一子腔321和第二子腔322连接的单向阀34；第一子腔321和第二子腔322上均设有管道35与第一换热箱31连通；第一子腔321、第二子腔322和第一换热箱31内均充满有换热介质，第一换热箱31、第二换热箱32及连通两者的管道35能够形成循环的换热通道，在单向阀34的作用下，换热介质可以在换热通道沿一特定方向循环流动，可以持续的吸附定子21产生的热量并在第二换热箱32处散热；
浮体4，浮体4与动子22之间设有绳索41连接，通过绳索41，浮体4可以带动动子22相对于定子21移动；浮体4与活塞板33之间设有连接杆42连接，在浮体4带动动子22移动的同时，通过连接杆42，可以带动活塞板33也随之上下移动，活塞板33驱动换热介质在第一换热箱31和第二换热箱32内循环流动，实现散热；进一步的，活塞板33和动子22的移动幅度和频率均呈正比，既可以使得换热介质的流动速度与直线电机的发热量呈正比，在不耗能的情况下，可以有效地保证波浪能直线发电系统的散热效果。
在本实施例中，请参照图1，发电腔1内位于动子22和浮体4之间的位置处设有限位组件11，限位组件11用于限位动子22的移动幅度，保证动子22在合适的范围内相对于定子21移动；具体的，限位组件11优选的设为第一弹簧，第一弹簧远离动子22的一端固定于发电腔1的内壁上，第一弹簧的另一端与动子22相对设置，当动子22与第一弹簧的另一端抵接时，第一弹簧发生形变产生的弹性力可以有效地限位动子22的移动；进一步的，第一弹簧发生形变时，还可以产生缓冲和蓄能的效果。
在前述实施例的基础上，请参照图1，动子22远离浮体4的一端优选的设有第二弹簧12，第二弹簧12与发电腔1的内壁连接，当动子22移动时，第二弹簧12随之形变，可以起到缓冲和蓄能的作用；进一步的，第二弹簧12也有一定的限位动子22移动幅度的效果。
在本实施例中，请参照图1，第二换热箱32固定于发电腔1的外壁上；连接杆42穿过第二换热箱32并伸入到第一子腔321内与活塞板33固定连接；连接杆42与第二换热箱32滑动密封连接；具体的，第二换热箱32供连接杆42穿过的位置处设有滑动密封圈，通过该滑动密封圈实现连接杆42与第二换热箱32的滑动密封连接；单向阀34仅允许换热介质从第一子腔321流向第二子腔322，即使得换热介质仅可以沿第一子腔321、第二子腔322、第二换热箱32、第一子腔321的方向循环流动，保证散热效果。
需要说明的，第一换热箱31优选的设为多个，多个第一换热箱31沿定子21的周向分布，可以有效地提高第一换热箱31与定子21的接触面积，提高换热效果；进一步的，通常情况下，为了提高换热效果，现有的动子22的外壁上会设有若干周向设置的换热翅片，此时，请参照图2，可以将第一换热箱31的横截面设为梯形，使得第一换热箱31恰好嵌于两个相邻的换热翅片之间，从而可以对现有的波浪能直线发电系统进行改装，成本低廉；更进一步的，第一换热箱31分别与定子21及换热翅片之间均可以涂抹导热胶，以提高换热效果。
需要说明的，为了保证换热效果，第一换热箱31和第二换热箱32均优选的采用导热材料制成，如铝、铜，保证第一换热箱31与定子21之间以及第二换热箱32与海水之间的换热效果；进一步的，换热翅片也应采用导热材料制成。
需要说明的，换热介质优选的设为水，在其他实施例中，换热介质也可以为导热油或冷却液。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于波浪能直线发电系统的散热装置，其特征是，包括：
发电腔，所述发电腔内设有定子和动子；所述定子的外壁上设有第一换热箱；
第二换热箱，所述第二换热箱设于所述发电腔的外部，所述第二换热箱内设有活塞板，所述活塞板与第二换热箱的内壁移动密封连接；所述活塞板将所述第二换热箱分隔成第一子腔和第二子腔，所述活塞板上设有将所述第一子腔和所述第二子腔连接的单向阀；所述第一子腔和所述第二子腔上均设有管道与所述第一换热箱连通；所述第一子腔、所述第二子腔和所述第一换热箱内均充满有换热介质；
浮体，所述浮体与所述动子之间设有绳索连接，所述浮体与所述活塞板之间设有连接杆连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于波浪能直线发电系统的散热装置，其特征是，所述发电腔内位于所述动子和所述浮体之间的位置处设有限位组件。
3.根据权利要求2所述的一种用于波浪能直线发电系统的散热装置，其特征是，所述限位组件设为第一弹簧，所述第一弹簧远离所述动子的一端固定于所述发电腔的内壁上。
4.根据权利要求1或3所述的一种用于波浪能直线发电系统的散热装置，其特征是，所述动子远离所述浮体的一端设有第二弹簧，所述第二弹簧与所述发电腔的内壁连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于波浪能直线发电系统的散热装置，其特征是，所述第二换热箱固定于所述发电腔的外壁上；所述连接杆穿过所述第二换热箱并伸入到所述第一子腔内与所述活塞板固定连接；所述连接杆与所述第二换热箱滑动密封连接；所述单向阀仅允许所述换热介质从所述第一子腔流向所述第二子腔。
6.根据权利要求1所述的一种用于波浪能直线发电系统的散热装置，其特征是，所述第一换热箱设为多个，多个所述第一换热箱沿所述定子的周向分布。
7.根据权利要求1或6所述的一种用于波浪能直线发电系统的散热装置，其特征是，所述动子的外壁上设有若干周向设置的换热翅片，所述第一换热箱嵌于两个相邻的换热翅片之间。
8.根据权利要求7所述的一种用于波浪能直线发电系统的散热装置，其特征是，所述第一换热箱的横截面呈梯形。
9.根据权利要求1所述的一种用于波浪能直线发电系统的散热装置，其特征是，所述第一换热箱和所述第二换热箱均采用导热材料制成。
10.根据权利要求1所述的一种用于波浪能直线发电系统的散热装置，其特征是，所述换热介质设为水。
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Cited By (1)
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2022
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| CN115411648B (zh) * | 2022-11-01 | 2023-02-24 | 安徽中鑫继远信息技术股份有限公司 | 一种箱式配电网自动化馈线终端 |
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