CN212716980U - 一种浮筒式水力循环发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种浮筒式水力循环发电系统，包括水池和基础支架，还包括主输气管和多组传动组件，每组所述传动组件均包括上浮筒连接杆、下浮筒连接杆、回力弹簧、输气支管、内部中通的上浮筒与内部贯穿设置有通气管的下浮筒，所述基础支架包括曲轴和机架组，所述机架组对称架设在所述水池的池边，所述曲轴的两端架设在所述机架组上，每个所述上浮筒通过所述上浮筒连接杆连接于所述曲轴，所述上浮筒的顶部设置有自动式开合盖，所述上浮筒的下端滑动连接于所述下浮筒，所述下浮筒的底部通过输气支管和下浮筒连接杆连接于所述主输气管的出气端，所述曲轴的一端依次设置有飞轮、变速箱和发电机。

Description

一种浮筒式水力循环发电系统

技术领域

本实用新型属于新能源发电设备技术领域，具体而言，涉及一种浮筒式水力循环发电系统。

背景技术

发电即利用电动装置将水能、化石燃料的热能、核能以及太阳能、风能、地热能、海洋能等转换为电能，20世纪末发电多用化石燃料，但化石燃料的资源不多，日渐枯竭，人类已渐渐较多的使用可再生能源，如水能、太阳能、风能、地热能、海洋能等来进行发电。其中水能的利用多利用水的波浪力来进行产能，例如浮力摆式波浪能发电装置的发电原理为利用摆在波浪力的作用下作往复摆动从而捕获波浪能量，通过与摆相连的机械结构或液压系统转换，将摆的动能和势能转换为机械能或液压能，进而转换为电能，即便波浪为取之不尽、用之不竭的可再生能源，但是波浪具有随机性，使得波浪的利用器械造价成本较高，且由于波浪的地域限制，使得水能的利用受限，适用度较低，不便于普及。

实用新型内容

本实用新型提出了一种新的浮筒式水力循环发电系统，要解决的技术问题是现有浮力发电设备运行成本较高，必须借助有浪潮存在的场合，适用度较低的问题。

有鉴于此，本实用新型提出了一种新的浮筒式水力循环发电系统，包括水池、基础支架、主输气管和多组传动组件，每组所述传动组件均包括上浮筒连接杆、下浮筒连接杆、回力弹簧、内部中通的上浮筒与内部贯穿设置有通气管的下浮筒，所述下浮筒连接杆的内部中通设置有输气支管，所述基础支架包括曲轴和机架组，所述机架组架设在所述水池的池边，所述曲轴的两端架设在所述机架组上，每个所述上浮筒通过所述上浮筒连接杆连接于所述曲轴，所述上浮筒的顶部设置有自动式开合盖，所述上浮筒的下端通过弹性密封件滑动连接于所述下浮筒，所述下浮筒的底部通过所述输气支管活动连接于所述主输气管的出气端，所述曲轴架设在所述机架组上，所述曲轴伸出所述机架组的一端依次设置有飞轮、变速箱和发电机，所述回力弹簧的一端固定套设在所述上浮筒的下端，所述回力弹簧的另一端罩在所述下浮筒的外侧。

在该技术方案中，发电系统包括水池、基础支架、主输气管和多组传动组件，基础支架的机架组架设在水池的岸边，也可以直接固定在水池内侧壁上，或直接设置高度较高的机架组，直接设置在水池内部，适用范围较广；将多组传动组件通过曲轴架设在机架组上，任一传动组件均包括上浮筒连接杆、下浮筒连接杆、回力弹簧、上浮筒与下浮筒，上浮筒的顶部通过上浮筒连接杆连接在曲轴上，使得上浮筒的运动与曲轴的运动相互关联，上浮筒的底部滑动罩设在下浮筒的外围，下浮筒内设置有连接于输气支管的通气管，上浮筒的底部套设有回力弹簧，便于设置在曲轴一端的飞轮带动曲轴转动后，上浮筒沿下浮筒下降时，一方面能够对上浮筒的下降力度进行缓冲，有效避免了上浮筒碰撞引起的损耗，另一方面回力弹簧回弹能够对上浮筒施加一定量向上的推力，回力弹簧施力支撑上浮筒上浮，使得上浮筒能够在水浮力和弹力的作用下沿着下浮筒的方向自动做上浮动作，有效将水浮力转换为势能进行收集，并通过相连的曲轴转动传输至相连的发电机，达到水能发电的目的，适用场所较广，不受场地限制，适用度较高，结构简单合理，成本较低，便于推广普及。

在上述技术方案中，优选地，所述下浮筒连接杆上套设有直径大于等于所述回力弹簧直径的固定板。

在该技术方案中，下浮筒连接杆上固定设置的固定板的面积与回力弹簧的面积一致，便于回力弹簧触底反弹。

在上述技术方案中，优选地，所述通气管的两端分别设置有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口处铰接有压力式密封盖，所述主输气管上对应每组所述传动组件设置有多个输气口，所述第一进气口连通所述输气支管的第二出气口，所述输气支管的第二进气口连通对应的所述输气口。

在该技术方案中，通气管两端设置的第一进气口处设置的压力式密封盖，能够在上浮筒上浮或下降的过程中，受力自动关闭，该压力式密封盖上设置有橡胶密封圈，能够有效预防水进入下浮筒内部；主输气管上对应每组传动组件设置有多个连接于输气支管的输气口，便于下浮筒内部与外界空气的流通。

在上述技术方案中，优选地，所述下浮筒的底部连接于所述下浮筒连接杆的一端，所述下浮筒连接杆的另一端通过球形转轴连接于所述主输气管的管壁外侧。

在该技术方案中，下浮筒连接杆通过球星转轴连接于主输气管的管壁外侧，一方面使得下浮筒能够在一定范围内摆动，适用于上浮筒在曲轴的带动下的运动，提高了下浮筒的耐用度，另一方面适用于水中的环境，降低了水中波浪对下浮筒与上浮筒的冲击力度。

在上述技术方案中，优选地，所述自动式开合盖包括中分式开合盖和铰接件，所述中分式开合盖包括左开合盖和右开合盖，所述左开合盖和所述右开合盖的外端通过所述铰接件对称铰接在所述上浮筒的顶部，所述左开合盖和所述右开合盖的内端均设置有对应于所述上浮筒连接杆侧壁弧度的凹槽。

在该技术方案中，中分式开合盖适用于连接有上浮筒连接杆的上浮筒，便于使用。

在上述技术方案中，优选地，所述弹性密封件、所述左开合盖和所述右开合盖的侧边边缘处均设置有密封条。

在该技术方案中，弹性密封件、做开合盖和右开合盖上均设置有密封条能够有效保证上浮筒与下浮筒的密封性。

在上述技术方案中，优选地，所述主输气管采用硬管结构，所述输气支管采用软管结构。

在该技术方案中，主输气管采用硬管结构，稳定性较高；输气支管采用软管结构，柔韧性较好，便于连接下浮筒和主输气管。

在上述技术方案中，优选地，所述下浮筒的顶部设置有用于卡合所述弹性密封件的限位圈。

在该技术方案中，下浮筒顶部设置的限位圈，便于卡紧弹性密封件，有效避免了上浮筒脱离下浮筒。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：结构合理，便于组装，可以利用水中浮力对上浮筒和下浮筒的推动，带动连接有发电机的曲轴转动，实现发电机发电作业的目的，充分利用了水能，有效节约了资源的同时，适用度较高，便于推广与使用。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的浮筒式水力循环发电系统的剖视结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为:水池101、主输气管 102、上浮筒连接杆103、下浮筒连接杆104、回力弹簧105、上浮筒 106、下浮筒107、输气支管108、曲轴109、机架组110、自动式开合盖111、弹性密封件112、出气端113、飞轮114、变速箱115、发电机 116、固定板117、输气口118、球形转轴119。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

以下结合图1对本实用新型进行进一步的说明。

如图1所示，一种浮筒式水力循环发电系统，包括水池101、基础支架、主输气管102和多组传动组件，每组所述传动组件均包括上浮筒106 连接杆103、下浮筒107连接杆104、回力弹簧105、内部中通的上浮筒 106与内部贯穿设置有通气管的下浮筒107，所述下浮筒107连接杆104 的内部中通设置有输气支管108，所述基础支架包括曲轴109和机架组 110，所述机架组110架设在所述水池101的池边，所述曲轴109的两端架设在所述机架组110上，每个所述上浮筒106通过所述上浮筒106连接杆103连接于所述曲轴109，所述上浮筒106的顶部设置有自动式开合盖 111，该自动式开合盖111下沉设置在距离所述上浮筒106开口处10公分处，所述上浮筒106的下端通过弹性密封件112滑动连接于所述下浮筒 107，所述下浮筒107的底部通过所述输气支管108活动连接于所述主输气管102的出气端113，所述曲轴109架设在所述机架组110的一端依次设置有飞轮114、变速箱115和发电机116，所述回力弹簧105的一端固定套设在所述上浮筒106的下端，所述回力弹簧105的另一端罩在所述下浮筒107的外侧。

其中，发电系统包括水池101、基础支架、主输气管102和多组传动组件，基础支架的机架组110架设在水池101的岸边，也可以直接固定在水池101内侧壁上，或直接设置高度较高的机架组110，直接设置在水池 101内部，适用范围较广；将多组传动组件通过曲轴109架设在机架组 110上，任一传动组件均包括上浮筒106连接杆103、下浮筒107连接杆 104、回力弹簧105、上浮筒106与下浮筒107，上浮筒106的顶部通过上浮筒106连接杆103连接在曲轴109上，使得上浮筒106的运动与曲轴 109的运动相互关联，上浮筒106的底部滑动罩设在下浮筒107的外围，下浮筒107内设置有连接于输气支管108的通气管，上浮筒106的底部套设有回力弹簧105，便于设置在曲轴109一端的飞轮114带动曲轴109转动后，上浮筒106沿下浮筒107下降时，一方面能够对上浮筒106的下降力度进行缓冲，有效避免了上浮筒106碰撞引起的损耗，另一方面回力弹簧105回弹能够对上浮筒106施加一定量向上的推力，回力弹簧105施力支撑上浮筒106上浮，使得上浮筒106能够在水浮力和弹力的作用下沿着下浮筒107的方向自动做上浮动作，有效将水浮力转换为势能进行收集，并通过相连的曲轴109转动传输至相连的发电机116，达到水能发电的目的，适用场所较广，不受场地限制，适用度较高，结构简单合理，成本较低，便于推广普及。

进一步地，所述下浮筒107连接杆104上套设有直径大于等于所述回力弹簧105直径的固定板117；所述通气管的两端分别设置有第一进气口和第一出气口(图中未示出)，所述第一进气口处铰接有压力式密封盖 (图中未示出)，所述主输气管102上对应每组所述传动组件设置有多个输气口118，所述第一进气口连通所述输气支管108的第二出气口，所述输气支管108的第二进气口连通对应的所述输气口118；所述下浮筒107 的底部连接于所述下浮筒107连接杆104的一端，所述下浮筒107连接杆 104的另一端通过球形转轴119连接于所述主输气管102的管壁外侧；所述自动式开合盖111包括中分式开合盖和铰接件(图中未示出)，所述中分式开合盖包括左开合盖和右开合盖，所述左开合盖和所述右开合盖的外端通过所述铰接件对称铰接在所述上浮筒106的顶部，所述左开合盖和所述右开合盖的内端均设置有对应于所述上浮筒106连接杆103侧壁弧度的凹槽；所述弹性密封件112、所述左开合盖和所述右开合盖的侧边边缘处均设置有密封条(图中未示出)；所述主输气管102采用硬管结构，所述输气支管108采用软管结构；所述下浮筒107的顶部设置有卡合所述弹性密封件112的限位圈(图中未示出)。

其中，下浮筒107连接杆104上固定设置的固定板117的面积与回力弹簧105的面积一致，便于回力弹簧105触底反弹；通气管两端设置的第一进气口处设置的压力式密封盖，能够在上浮筒106上浮或下降的过程中，受力自动关闭，该压力式密封盖上设置有橡胶密封圈，能够有效预防水进入下浮筒107内部；主输气管102上对应每组传动组件设置有多个连接于输气支管108的输气口118，便于下浮筒107内部与外界空气的流通；下浮筒107连接杆104通过球星转轴连接于主输气管102的管壁外侧，一方面使得下浮筒107能够在一定范围内摆动，适用于上浮筒106在曲轴109的带动下的运动，提高了下浮筒107的耐用度，另一方面适用于水中的环境，降低了水中波浪对下浮筒107与上浮筒106的冲击力度；中分式开合盖适用于连接有上浮筒106连接杆103的上浮筒106，便于使用；弹性密封件112、做开合盖和右开合盖上均设置有密封条能够有效保证上浮筒106与下浮筒107的密封性；主输气管102采用硬管结构，稳定性较高；输气支管108采用软管结构，柔韧性较好，便于连接下浮筒107和主输气管102；下浮筒107顶部设置的限位圈，便于卡紧弹性密封件 112，有效避免了上浮筒106脱离下浮筒107。

实施例一，将发电系统的机架组架设在水池的岸边，曲轴安装完毕后，选择四组传动组件并排组装在曲轴上，组装完毕后，四组传动组件中间两组的上浮筒触底，两边的上浮筒上浮，处于静止稳定状态；转动手轮，施力推动曲轴转动，带动两边的上浮筒下降，该上浮筒上的中分式开合盖随着上浮筒的下降，在水中压强的作用下逐步闭合，上浮筒压向下浮筒的过程中，上浮筒内的水被挤出，与下浮筒压合，上浮筒底部的回力弹簧在接触固定板后，保持上浮筒快速向上回弹20公分的距离，产生的吸力带动下浮筒顶部的压力密封盖打开，将一部分主输气管连通的空气吸入上浮筒内，然后关闭，此时上浮筒受到的浮力增大，上浮筒在浮力的施加下推动曲轴持续转动，依次循环动作，通过发电机发电作业；同时，中部的上浮筒上升，该上浮筒上的中分式开合盖随着上浮筒的上浮，受到的水压降低，逐步打开，水池中水进入上浮筒内，增大上浮筒的重力，促使上浮筒下降，直至触底后，重复上述步骤，实现曲轴的循环转动，持续带动发电机发电作业。

以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，本实用新型的技术方案提出了一种新的浮筒式水力循环发电系统，结构合理，便于组装，可以利用水中浮力对上浮筒和下浮筒的推动，带动连接有发电机的曲轴转动，实现发电机发电作业的目的，充分利用了水能，有效节约了资源的同时，适用度较高，便于推广与使用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种浮筒式水力循环发电系统，包括水池和基础支架，其特征在于，还包括主输气管和多组传动组件，每组所述传动组件均包括上浮筒连接杆、下浮筒连接杆、回力弹簧、内部中通的上浮筒与内部贯穿设置有通气管的下浮筒，所述下浮筒连接杆的内部中通设置有输气支管，所述基础支架包括曲轴和机架组，所述机架组架设在所述水池的池边，所述曲轴的两端架设在所述机架组上，每个所述上浮筒通过所述上浮筒连接杆连接于所述曲轴，所述上浮筒的顶部设置有自动式开合盖，所述上浮筒的下端通过弹性密封件滑动连接于所述下浮筒，所述下浮筒的底部通过所述输气支管活动连接于所述主输气管的出气端，所述曲轴架设在所述机架组上，所述曲轴伸出所述机架组的一端依次设置有飞轮、变速箱和发电机，所述回力弹簧的一端固定套设在所述上浮筒的下端，所述回力弹簧的另一端罩在所述下浮筒的外侧。

2.根据权利要求1所述的浮筒式水力循环发电系统，其特征在于，所述下浮筒连接杆上套设有直径大于等于所述回力弹簧直径的固定板。

3.根据权利要求1所述的浮筒式水力循环发电系统，其特征在于，所述通气管的两端分别设置有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口处铰接有压力式密封盖，所述主输气管上对应每组所述传动组件设置有多个输气口，所述第一进气口连通所述输气支管的第二出气口，所述输气支管的第二进气口连通对应的所述输气口。

4.根据权利要求1所述的浮筒式水力循环发电系统，其特征在于，所述下浮筒的底部连接于所述下浮筒连接杆的一端，所述下浮筒连接杆的另一端通过球形转轴连接于所述主输气管的管壁外侧。

5.根据权利要求1所述的浮筒式水力循环发电系统，其特征在于，所述自动式开合盖包括中分式开合盖和铰接件，所述中分式开合盖包括左开合盖和右开合盖，所述左开合盖和所述右开合盖的外端通过所述铰接件对称铰接在所述上浮筒的顶部，所述左开合盖和所述右开合盖的内端均设置有对应于所述上浮筒连接杆侧壁弧度的凹槽。

6.根据权利要求5所述的浮筒式水力循环发电系统，其特征在于，所述弹性密封件、所述左开合盖和所述右开合盖的侧边边缘处均设置有密封条。

7.根据权利要求1所述的浮筒式水力循环发电系统，其特征在于，所述主输气管采用硬管结构，所述输气支管采用软管结构。

8.根据权利要求1所述的浮筒式水力循环发电系统，其特征在于，所述下浮筒的顶部设置有用于卡合所述弹性密封件的限位圈。

Images