CN211116390U - 一种波浪能发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波浪能发电装置，包括浮子、密封筒以及水箱，所述密封筒内设有活塞缸、气压抽水泵、水轮发电机以及蓄电装置，所述活塞缸的活塞杆伸出密封筒的顶部后与浮子连接，所述活塞缸的内腔与气压抽水泵连通，所述气压抽水泵的下部和上部分别设有进水管和出水管，所述气压抽水泵通过进水管和出水管分别与水箱和水轮发电机连通，所述进水管和出水管内均设有单向阀，所述水轮发电机的输出端与蓄电装置的输入端电连接，所述水轮发电机通过排水管与水箱连接。本实用新型结构简单，成本低，能够巧妙地将波浪能转化为电能。

Description

一种波浪能发电装置

技术领域

本实用新型涉及水利发电技术领域，特别涉及一种波浪能发电装置。

背景技术

20世纪以来，随着社会经济的迅猛发展，世界各国对能源的需求量急剧增长。为了解决不可再生能源资源的枯竭与环境的日益恶化等问题，寻找可替代、可再生、清洁的新型能源已成为全球各个国家的共识。海洋作为占地球面积70％的主体，不仅拥有丰富的水产、石油等资源，更蕴藏着巨大的能源，海洋能源主要以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在。其中海洋波浪能在海洋中无处不在，而且受时间限制相对较小，同时波浪能的能流密度最大，可通过较小的装置提供可观的廉价能源(主要以电能为主)。因此，波浪能发电一直倍受人们的重视和关注，但由于种种原因，海浪发电技术还处于起步阶段，目前，对波浪能进行利用的设备还非常少，导致波浪能的利用率低，或是设备的结构复杂导致成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种波浪能发电装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种波浪能发电装置，包括浮子、密封筒以及水箱，所述密封筒内设有活塞缸、气压抽水泵、水轮发电机以及蓄电装置，所述活塞缸的活塞杆伸出密封筒的顶部后与浮子连接，所述活塞缸的内腔与气压抽水泵连通，所述气压抽水泵的下部和上部分别设有进水管和出水管，所述气压抽水泵通过进水管和出水管分别与水箱和水轮发电机连通，所述进水管和出水管内均设有单向阀，所述水轮发电机的输出端与蓄电装置的输入端电连接，所述水轮发电机通过排水管与水箱连接。

进一步地，所述气压抽水泵包括液体腔和气液容腔，所述气液容腔内部通过设置隔膜以将分隔为气体部和液体部，所述液体腔分别与液体部、进水管以及出水管连通，所述气体部与活塞缸的内腔连通。

进一步地，所述液体腔分别与液体部的连通处以及气体部与活塞缸内腔的连通处均设有栅栏结构。

进一步地，所述单向阀为重力式单向阀。

进一步地，所述进水管和出水管的内壁上均设有若干阻拦块，所述阻拦块设置在单向阀的输出端一侧。

进一步地，所述进水管和出水管上的阻拦块的数量均为个，各所述阻拦块周向均布在进水管和出水管的内壁上。

进一步地，所述水箱为淡水箱。

进一步地，所述密封筒包括发电层和蓄电层，所述发电层和蓄电层之间设有隔板。

进一步地，所述气压抽水泵、水轮发电机和水箱的数量均为两个，两个所述气压抽水泵和两个所述水轮发电机绕活塞缸分布，两个所述水箱分别设置在密封筒底部的两侧。

有益效果：本实用新型巧妙地利用了波浪能进行发电，将其安装在海面并在气压抽水泵内注满水，浮子收到波浪的冲击而下沉时，在活塞缸、气压抽水泵和水轮发电机的作用下，气压抽水泵里的水流至水轮发电机并冲击水轮发电机进行发电，此时水流至水箱储存；当浮子上升时，在活塞缸和气压抽水泵的作用下，水箱内的水注入气压抽水泵，如此往复，驱动水轮发电机持续工作。本实用新型的结构简单，成本低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型实施例的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例中，活塞缸、气压抽水泵和水箱的连接示意图；

图4为本实用新型实施例中气压抽水泵、水轮发电机和水箱的连接示意图；

图5为本实用新型实施例中水轮发电机的内部结构示意图；

图6为本实用新型实施例中阻拦块安装在进水管/出水管上的截面图；

图7为本实用新型实施例中浮子处于下沉状态时气体、隔膜和液体的运动方向示意图；

图8为本实用新型实施例中浮子处于上升状态时气体、隔膜和液体的运动方向示意图。

具体实施方式

参照图1至图4，本实用新型为一种波浪能发电装置，其包括浮子1、密封筒2以及水箱6，密封筒2内设有活塞缸3、气压抽水泵4、水轮发电机5以及蓄电装置，活塞缸3的活塞杆31伸出密封筒2的顶部后与浮子1连接，活塞缸 3的内腔与气压抽水泵4连通，气压抽水泵4的下部和上部分别设有进水管41 和出水管42，气压抽水泵4通过进水管41和出水管42分别与水箱6和水轮发电机5连通，进水管41和出水管42内均设有单向阀47，水轮发电机5的输出端与蓄电装置的输入端电连接，水轮发电机5通过排水管51与水箱6连接。

其中，气压抽水泵4包括液体腔43和气液容腔44，气液容腔44内部通过设置隔膜45以将分隔为气体部441和液体部442，液体腔43分别与液体部442、进水管41以及出水管42连通，气体部441通过圆管与活塞缸3的内腔连通。其中，气液容腔44整体呈扁球状。优选地，液体腔43分别与液体部442的连通处以及气体部441与活塞缸3内腔的连通处均设有栅栏结构46，栅栏结构46 在允许气体和液体通过的同时能够阻挡隔膜45，从而防止隔膜45晃动过度。

作为本实用新型的一种优选，参照图5，水轮发电机5包括水轮机52和永磁体发电机53，水轮机52受到水流的冲击可带动永磁体发电机53工作，从而将波浪能间接转化成电能。

作为本实用新型的一种优选，单向阀47为重力式单向阀。此外，参照图6，进水管41和出水管42的内壁上均设有若干阻拦块48，阻拦块48设置在单向阀47的输出端一侧。由于空间问题(气压抽水泵4和水轮发电机5的安装位置)，进水管41和出水管42均具有直管段和弯管段，优选地，阻拦块48均安装在弯管段。其中，进水管41和出水管42上的阻拦块48的数量均为4个，各阻拦块 48周向均布在进水管41和出水管42的内壁上。如此，单向阀47能够更顺利地关闭，不会被水流的冲击减缓它的关闭速度，避免造成水压的降低。

作为本实用新型的一种优选，水箱6为淡水箱，采用淡水以降低水对本装置的腐蚀程度。

作为本实用新型的一种优选，密封筒2包括发电层21和蓄电层22，发电层21和蓄电层22之间设有隔板。其中，气压抽水泵4和水轮发电机5位于发电层21，蓄电装置位于蓄电层22，水箱6位于发电层21的底部，而活塞缸3 穿过隔板，其上部和下部分别位于蓄电层22和发电层21。

作为本实用新型的一种优选，气压抽水泵4、水轮发电机5和水箱6的数量均为两个，两个气压抽水泵4和两个水轮发电机5绕活塞缸3分布以保持本装置的平衡，两个水箱6分别设置在密封筒2底部的两侧。具体地，一个气压抽水泵4、水轮发电机5和水箱6构成一个发电体，两个水轮发电机5的排水管1均与另一个发电体的水箱6连通，从而构成一个水循环系统。

在使用本发电装置时，先通过锚泊将本发电装置放置在海面上，气压抽水泵4在初始阶段注满水。参照图7，当本发电装置收到波浪能的冲击时，浮子1 下沉，活塞压缩活塞缸3内腔的气体，这些气体进入气体部441并推动隔膜45 远离活塞缸3，此时进水管41中的单向阀47关闭，出水管42中的单向阀47 打开，因此液体腔43中的水在压强作用下从出水管42流出至水轮机52处，冲击水轮机52，进而带动永磁体发电机53工作，冲击水轮机52的水通过排水管 51回流到水箱6中。参照图8，浮子1上升时，活塞上升，活塞缸3和气体部 441内的气体压强降低，此时进水管41中的单向阀47打开，出水管42中的单向阀47关闭，进而水箱6中的水通过进水管41被吸入液体腔43和液体部442，

推动隔膜45往靠近活塞缸3，使气压抽水泵4内的水处于满水状态，如此往复，驱动水轮发电机5持续工作，产生的电流储存在蓄电装置中以待使用。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种波浪能发电装置，其特征在于：包括浮子(1)、密封筒(2)以及水箱(6)，所述密封筒(2)内设有活塞缸(3)、气压抽水泵(4)、水轮发电机(5)以及蓄电装置，所述活塞缸(3)的活塞杆(31)伸出密封筒(2)的顶部后与浮子(1)连接，所述活塞缸(3)的内腔与气压抽水泵(4)连通，所述气压抽水泵(4)的下部和上部分别设有进水管(41)和出水管(42)，所述气压抽水泵(4)通过进水管(41)和出水管(42)分别与水箱(6)和水轮发电机(5)连通，所述进水管(41)和出水管(42)内均设有单向阀(47)，所述水轮发电机(5)的输出端与蓄电装置的输入端电连接，所述水轮发电机(5)通过排水管(51)与水箱(6)连接。

2.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述气压抽水泵(4)包括液体腔(43)和气液容腔(44)，所述气液容腔(44)内部通过设置隔膜(45)以将分隔为气体部(441)和液体部(442)，所述液体腔(43)分别与液体部(442)、进水管(41)以及出水管(42)连通，所述气体部(441)与活塞缸(3)的内腔连通。

3.根据权利要求2所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述液体腔(43)分别与液体部(442)的连通处以及气体部(441)与活塞缸(3)内腔的连通处均设有栅栏结构(46)。

4.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述单向阀(47)为重力式单向阀。

5.根据权利要求4所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述进水管(41)和出水管(42)的内壁上均设有若干阻拦块(48)，所述阻拦块(48)设置在单向阀(47)的输出端一侧。

6.根据权利要求5所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述进水管(41)和出水管(42)上的阻拦块(48)的数量均为4个，各所述阻拦块(48)周向均布在进水管(41)和出水管(42)的内壁上。

7.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述水箱(6)为淡水箱。

8.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述密封筒(2)包括发电层(21)和蓄电层(22)，所述发电层(21)和蓄电层(22)之间设有隔板。

9.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于：所述气压抽水泵(4)、水轮发电机(5)和水箱(6)的数量均为两个，两个所述气压抽水泵(4)和两个所述水轮发电机(5)绕活塞缸(3)分布，两个所述水箱(6)分别设置在密封筒(2)底部的两侧。

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