CN210068370U - 海浪发电装置及海洋养殖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种海浪发电装置及海洋养殖系统，涉及海洋养殖技术领域。一种海浪发电装置，包括：浮球、多根浮管和多组活塞机构；多根浮管位于浮球的周围，且多根浮管均与浮球的侧壁铰接；浮球的底部设置有筒状结构，多组活塞机构的上端分别与多根浮管对应连接，多组活塞机构的下端分别连接在筒状结构的侧壁上；活塞机构包括进水口和出水口，进水口位于海水中，出水口与筒状结构连接；浮球内设置有传动连接的涡轮和发电机，涡轮与筒状结构的出口对应设置；解决了传统海洋养殖系统消耗大量电能而增加养殖成本等问题。

Description

海浪发电装置及海洋养殖系统

技术领域

本实用新型涉及海洋养殖技术领域，尤其是涉及一种海浪发电装置及海洋养殖系统。

背景技术

现代海洋养殖中应用到网箱养殖技术，即，在海洋中设置巨大网箱，然后在网箱内养殖鱼类、虾类等海洋生物，该种养殖技术得到了广泛推广。

传统的海洋养殖系统中所使用的电通常是通过海缆从陆地上传输过去的，长此以往，会消耗大量电能，无形中增加了养殖成本。

基于以上问题，提出一种能够自行发电的海洋养殖系统显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种海浪发电装置及海洋养殖系统，以解决传统海洋养殖系统消耗大量电能而增加养殖成本等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术手段为：

本实用新型提供的一种海浪发电装置，包括：浮球、多根浮管和多组活塞机构；

多根所述浮管位于所述浮球的周围，且多根所述浮管均与所述浮球的侧壁铰接；

所述浮球上连接有筒状结构，多组所述活塞机构的上端分别与多根所述浮管对应连接，多组所述活塞机构的下端分别连接在所述筒状结构的侧壁上；

所述活塞机构包括进水口和出水口，所述进水口位于海水中，所述出水口与所述筒状结构连接；

所述浮球内设置有传动连接的涡轮和发电机，所述涡轮与所述筒状结构的出口对应设置；

多根所述浮管在海浪作用下相对于所述浮球摆动，且多根所述浮管能够驱动多组活塞机构运动，以使海水能够从所述进水口进入所述活塞机构，并从所述出水口输送到所述筒状结构中，所述筒状结构中的海水能够从出口冲向所述涡轮，驱动所述涡轮旋转，并由所述涡轮带动所述发电机工作，以实现发电，且海水能够从所述浮球的排水口流出。

作为一种进一步的技术方案，所述浮管与所述浮球之间通过连接件连接；

所述连接件的第一端与所述浮管通过螺栓固定连接，所述连接件的第二端与所述浮球的侧壁之间通过销轴连接。

作为一种进一步的技术方案，所述浮球的侧壁上间隔设置有多组连接耳，所述连接件的第二端与所述连接耳通过所述销轴连接。

作为一种进一步的技术方案，所述活塞机构的两端通过销轴分别与所述筒状结构的侧壁以及所述浮管对应连接。

作为一种进一步的技术方案，所述活塞机构包括缸筒和活塞；

所述活塞与所述浮管连接，所述缸筒与所述筒状结构连接；或者，所述活塞与所述筒状结构连接，所述缸筒与所述浮管连接；

所述活塞与所述缸筒滑动连接。

作为一种进一步的技术方案，该海浪发电装置包括设置在所述缸筒侧壁上的一个所述进水口和一个所述出水口，且所述进水口及所述出水口位于所述活塞的同一侧；

或者，该海浪发电装置包括设置在所述缸筒侧壁上的两个所述进水口和两个所述出水口，且第一个所述进水口及第一个所述出水口位于所述活塞的一侧，第二个所述进水口及第二个所述出水口位于所述活塞的另一侧。

作为一种进一步的技术方案，靠近所述进水口及所述出水口的位置处均设置有单向阀。

作为一种进一步的技术方案，所述浮球及所述浮管均采用碳纤维材质。

作为一种进一步的技术方案，所述浮球上设置有可启闭的浮球盖。

作为一种进一步的技术方案，所述筒状结构采用底部密封的圆筒结构。

本实用新型提供的一种海洋养殖系统，包括所述的海浪发电装置。

与现有技术相比，本实用新型提供的海浪发电机及海洋养殖系统所具有的技术优势为：

本实用新型提供的一种海浪发电装置，包括浮球、多根浮管和多组活塞机构，其中，多根浮管布置在浮球的周围，且多根浮管均与浮球的侧壁之间铰接，由此，在海浪的作用下，多根浮管能够相对于浮球在海面上下摆动。进一步的，浮球的底部设置有筒状结构，而多组活塞机构的上端分别与多根浮管对应连接，而下端则连接在筒状结构的侧壁上，由此，各根浮管相对于浮球摆动时，会挤压或拉动活塞机构，使活塞机构运动；并且，活塞机构上设置有进水口和出水口，由此，在活塞机构运动时，能够将海水从进水口吸入到活塞机构内部，然后再从出水口压出进入到筒状结构中；更进一步的，在浮球内设置涡轮和发电机，涡轮与筒状结构的出口相对，这样一来，筒状结构中的海水会冲刷涡轮，并推动涡轮旋转，最终由涡轮驱动发电机工作，以实现发电，而冲刷涡轮后的海水则能够从浮球的排水口排出。

本实用新型提供的一种海浪发电机，能够将海浪的波动能量转换为浮管的摆动能量，而浮管又能够驱动活塞机构运动，以实现将海水抽送到筒状结构内，海水从筒状结构流出时将运动能量转换为涡轮的旋转能量，而后涡轮将旋转能量传递到发电机，最终，将动能转换为电能，实现发电。

通过海浪发电装置发出的电能可以经过一系列处理后直接应用到海洋养殖系统中，如，照明、作业应用等，除此以外，还可以通过储存装置储存电能，以便于后续应用。由此，满足了海洋养殖系统内的电能应用，使该系统无需再通过外界输送电能，无形中节约了电能，降低了养殖成本，同时，还能够提高海洋养殖系统的自给自足能力，提高了海洋养殖系统的适应性。

本实用新型提供的一种海洋养殖系统，包括上述海浪发电装置，由此，该海洋养殖系统所达到的技术优势及效果包括上述海浪发电装置所达到的技术优势及效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的海浪发电装置(第一种形式)的第一示意图；

图2为本实用新型实施例提供的海浪发电装置(第二种形式)的第一示意图；

图3为本实用新型实施例提供的海浪发电装置的第二示意图；

图4为本实用新型实施例提供的浮管的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的浮球与连接件的示意图。

图标：

100－浮球；110－连接耳；120－浮球盖；

200－浮管；210－腔体；

300－活塞机构；310－进水口；320－出水口；330－缸筒；340－活塞；

400－筒状结构；500－涡轮；600－发电机；

700－连接件；800－单向阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

具体结构如图1－图5所示。

本实施例提供的一种海浪发电装置，包括：浮球100、多根浮管200和多组活塞机构300；多根浮管200位于浮球100的周围，且多根浮管200均与浮球100的侧壁铰接；浮球100上连接有筒状结构400，多组活塞机构300的上端分别与多根浮管200对应连接，多组活塞机构300的下端分别连接在筒状结构400的侧壁上；活塞机构300包括进水口310和出水口320，进水口310位于海水中，出水口320与筒状结构400连通；浮球100内设置有传动连接的涡轮500和发电机600，涡轮500与筒状结构400的出口对应设置。

多根浮管200在海浪作用下相对于浮球100摆动，且多根浮管200能够驱动多组活塞机构300运动，以使海水能够从进水口310进入活塞机构300，并从出水口320输送到筒状结构400中，筒状结构400中的海水能够从出口冲向涡轮500，驱动涡轮500旋转，并由涡轮500带动发电机600工作，以实现发电，且海水能够从浮球100的排水口流出。

本实施例提供的海浪发电装置的工作原理为：

将海浪发电装置放置在海面上，由于海面一般情况下会存在波澜，尤其是当海风较大时，海面会产生较大的海浪，而海浪会冲击海浪发电装置，从而，多根浮管200会相对于浮球100产生上下摆动，当浮管200向上摆动时，会拉动活塞机构300伸长，使活塞机构300内部产生一定的真空度(可参考注射器原理)，此时，海水会从进水口310进入到活塞机构300内部；当浮管200向下摆动时，会挤压活塞机构300缩短，使活塞机构300内部产生一定的压力，此时，会将海水从出水口320通活塞机构300中排出，并使海水进入到筒状结构400中；由于海浪会驱动多根浮管200摆动，使得多组活塞机构300均工作，由此，会使筒状结构400的海水迅速增多，而后，海水会从筒状结构400的出口流出，在流出过程中会冲刷涡轮500，推动涡轮500快速旋转，涡轮500则能够带动发电机600工作，从而实现发电；而冲刷涡轮500后的海水则能够从浮球100的排水口排到海里，以实现海水的循环。

本实施例提供的一种海浪发电机600，能够将海浪的波动能量转换为浮管200的摆动能量，而浮管200又能够驱动活塞机构300运动，以实现将海水抽送到筒状结构400内，而海水从筒状结构400流出时将运动能量转换为涡轮500的旋转能量，而后涡轮500将旋转能量传递到发电机600，最终，将动能转换为电能，实现发电。

通过海浪发电装置发出的电能可以经过一系列处理后直接应用到海洋养殖系统中，如，照明、作业应用等，除此以外，还可以通过储存装置储存电能，以便于后续应用。由此，满足了海洋养殖系统内的电能应用，使该系统无需再通过外界输送电能，无形中节约了电能，降低了养殖成本，同时，还能够提高海洋养殖系统的自给自足能力，提高了海洋养殖系统的适应性。

本实施例的可选技术方案中，浮管200与浮球100之间通过连接件700连接；连接件700的第一端与浮管200通过螺栓固定连接，连接件700的第二端与浮球100的侧壁之间通过销轴连接。

本实施例的可选技术方案中，浮球100的侧壁上间隔设置有多组连接耳110，连接件700的第二端与连接耳110通过销轴连接。

本实施例中，浮管200与浮球100之间是通过连接件700实现连接的，具体的，连接件700的一端设置连接部，另一端设置安装部，其中，连接部设置为耳状结构，安装部设置为空腔结构，相应的，浮球100的侧壁上设置多组连接耳110，浮管200的端部设置腔体210，由此，连接部与连接耳110之间穿入销轴，实现转动连接，以便于实现浮管200相对于浮球100上下摆动，而安装部则能够插入浮管200端部的腔体210中，然后，通过紧固件实现浮管200与连接件700之间的固定安装；优选的，在安装部侧壁上打孔，同样的，在腔体210的侧壁上打孔，然后将螺栓穿入到两者之间相对应的孔中，旋紧，以实现固定安装。

本实施例的可选技术方案中，活塞机构300的两端通过销轴分别与筒状结构400的侧壁及浮管200对应连接。

为了实现活塞机构300的稳定工作，本实施例中，在活塞机构300的两端分别设置耳状结构，相应的，在浮管200的侧壁上设置耳状结构，然后，将两者之间的耳状结构通过销轴连接，以实现浮管200与活塞机构300之间的转动连接；同理，实现活塞机构300与筒状结构400之间的转动连接。通过上述技术方案，使得活塞机构300的两端均能够转动，从而，在浮管200上下摆动时，使得活塞机构300满足伸缩动作要求。

本实施例的可选技术方案中，活塞机构300包括缸筒330和活塞340；活塞340与浮管200连接，缸筒330与筒状结构400连接；或者，活塞340与筒状结构400连接，缸筒330与浮管200连接；活塞340与缸筒330滑动连接。

本实施例的可选技术方案中，该海浪发电装置包括设置在缸筒330侧壁上的一个进水口310和一个出水口320，且进水口310及出水口320位于活塞340的同一侧；或者，该海浪发电装置包括设置在缸筒330侧壁上的两个进水口310和两个出水口320，且第一个进水口310及第一个出水口320位于活塞340的一侧，第二个进水口310及第二个出水口320位于活塞340的另一侧。

本实施例的可选技术方案中，靠近进水口310及出水口320的位置处均设置有单向阀800。

具体的，活塞机构300包括缸筒330和活塞340，而进水口310和出水口320均开设在缸筒330的侧壁上，进一步的，在进水口310和出水口320均设置单向阀800，这样一来，当浮管200上下摆动时，能够驱动活塞340与缸筒330之间的相对移动，从而使活塞340与缸筒330之间的空间变大或变小，即，改变活塞340与缸筒330之间的压力大小，进而，实现吸附海水或者压出海水的过程。

在向外抽拉活塞340时，缸筒330内产生一定真空度，能够将海水从进水口310吸入缸筒330内，在此过程中，进水口310的单向阀800开启，出水口320的单向阀800关闭；在向内挤压活塞340时，缸筒330内压力增大，能够将海水从出水口320压出缸筒330，在此过程中，进水口310的单向阀800关闭，出水口320的单向阀800开启。如此循环，以便于将海水从进水口310吸入，从出水口320压出。此处需要说明的是，进水口310与出水口320处可以连接管路，以便于实现将进水口310浸入在海水中，而出水口320与筒状结构400连接。

第一种形式的活塞机构300包括一个进水口310和一个出水口320，具体的，主要参考图1，该活塞机构300与注射器相似，向外抽拉活塞340时(浮管200相对于浮球100向上摆动)，水能够从进水口310进入活塞机构300内部，向内推压时(浮管200相对于浮球100向下摆动)，水能够从出水口320排出并进入到筒状结构400中。

第二种形式的活塞机构300包括两个进水口310和两个出水口320，具体的，主要参考图2，当向外抽拉活塞340时，即活塞340向上移动，此时，第一个进水口310处的单向阀800打开，第一个出水口320处的单向阀800关闭，位于活塞340下部的第一个进水口310能够吸入海水，与此同时，第二个进水口310处的单向阀800关闭，第二个出水口320处的单向阀800打开，位于活塞340上部的海水能够从第二个出水口320排出并进入到筒状结构400中。相反的，当向内推压活塞340时，即活塞340向下移动，此时，第一个进水口310处的单向阀800关闭，第一个出水口320处的单向阀800打开，位于活塞340下部的海水能够通过第一个出水口320排出并进入筒状结构400，与此同时，第二个进水口310处的单向阀800打开，第二个出水口320处的单向阀800关闭，位于活塞340上部的第二个进水口310能够吸入海水。

第一种形式的活塞机构300只有在浮管200相对于浮球100向下摆动时才能够将海水压入筒状结构400，而第二种形式的活塞机构300在浮管200相对于浮球100向上或向下摆动过程中均能够将海水压入筒状结构400。由此，第二种形式的活塞机构300相比于第一种形式的活塞机构300具有更高的抽水效率，从而大大提高了海浪发电装置的发电效率。

本实施例的可选技术方案中，浮球100及浮管200均采用碳纤维材质，以减轻海浪发电装置的整体质量，以便于海浪发电装置能够漂浮在海面上，而不至于沉入海底；同时，碳纤维材质还具有较高的强度和刚度，保证了海浪发电装置在海面不至于被海浪损坏。

本实施例的可选技术方案中，浮球100上设置有可启闭的浮球盖120，该浮球盖120通过合页连接在浮球100上，且动力源为液压机构，当需要进入浮球100时，启动液压机构，驱动浮球盖120开启，以便于维护浮球100内部的各类元件；当不需要进入浮球100时，启动液压机构，驱动浮球盖120关闭，以防止海水或其他物品从浮球100上的开口进入浮球100内部。

本实施例的可选技术方案中，筒状结构400采用底部密封的圆筒结构，当然，还可以采用外形为棱柱的筒状结构400，具体形状不受限制。

本实施例提供的一种海洋养殖系统，包括上述海浪发电装置，由此，该海洋养殖系统所达到的技术优势及效果包括上述海浪发电装置所达到的技术优势及效果，此处不再赘述。

需要说明的是，本实施例提供的海洋养殖系统，包括多组海浪发电装置，即，包括多个浮球100，每个浮球100的周围都铰接多根浮管200，且每根浮管200均连接一组活塞机构300，由此，每组海浪发电装置均能够进行单独发电，并集中供电或存储；另外，多组海浪发电装置中的多个浮球100之间通过各自周围的浮管200连接，形成正六边形的网状结构，以便于能够在海平上稳定漂浮并实现发电。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种海浪发电装置，其特征在于，包括：浮球、多根浮管和多组活塞机构；

多根所述浮管位于所述浮球的周围，且多根所述浮管均与所述浮球的侧壁铰接；

所述浮球上连接有筒状结构，多组所述活塞机构的上端分别与多根所述浮管对应连接，多组所述活塞机构的下端分别连接在所述筒状结构的侧壁上；

所述活塞机构包括进水口和出水口，所述进水口位于海水中，所述出水口与所述筒状结构连接；

所述浮球内设置有传动连接的涡轮和发电机，所述涡轮与所述筒状结构的出口对应设置；

多根所述浮管在海浪作用下相对于所述浮球摆动，且多根所述浮管能够驱动多组活塞机构运动，以使海水能够从所述进水口进入所述活塞机构，并从所述出水口输送到所述筒状结构中，所述筒状结构中的海水能够从出口冲向所述涡轮，驱动所述涡轮旋转，并由所述涡轮带动所述发电机工作，以实现发电，且海水能够从所述浮球的排水口流出。

2.根据权利要求1所述的海浪发电装置，其特征在于，所述浮管与所述浮球之间通过连接件连接；

所述连接件的第一端与所述浮管通过螺栓固定连接，所述连接件的第二端与所述浮球的侧壁之间通过销轴连接。

3.根据权利要求2所述的海浪发电装置，其特征在于，所述浮球的侧壁上间隔设置有多组连接耳，所述连接件的第二端与所述连接耳通过所述销轴连接。

4.根据权利要求1所述的海浪发电装置，其特征在于，所述活塞机构的两端通过销轴分别与所述筒状结构的侧壁及所述浮管对应连接。

5.根据权利要求1所述的海浪发电装置，其特征在于，所述活塞机构包括缸筒和活塞；

所述活塞与所述浮管连接，所述缸筒与所述筒状结构连接；或者，所述活塞与所述筒状结构连接，所述缸筒与所述浮管连接；

所述活塞与所述缸筒滑动连接。

6.根据权利要求5所述的海浪发电装置，其特征在于，包括设置在所述缸筒侧壁上的一个所述进水口和一个所述出水口，且所述进水口及所述出水口位于所述活塞的同一侧；

或者，该海浪发电装置包括设置在所述缸筒侧壁上的两个所述进水口和两个所述出水口，且第一个所述进水口及第一个所述出水口位于所述活塞的一侧，第二个所述进水口及第二个所述出水口位于所述活塞的另一侧。

7.根据权利要求1或6所述的海浪发电装置，其特征在于，靠近所述进水口及所述出水口的位置处均设置有单向阀。

8.根据权利要求1所述的海浪发电装置，其特征在于，所述浮球及所述浮管均采用碳纤维材质。

9.根据权利要求1所述的海浪发电装置，其特征在于，所述浮球上设置有可启闭的浮球盖。

10.一种海洋养殖系统，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的海浪发电装置。

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