CN207161250U - 一种利用大气压吸水的浮标活塞式海浪发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用大气压吸水的浮标活塞式海浪发电装置。本实用新型主要是解决现有海浪发电设备存在着结构复杂、成本高、维护保养繁琐和遇到台风、海啸、战争等灾害状况，很容易被破坏的技术问题。本实用新型采用的技术方案是：一种利用大气压吸水的浮标活塞式海浪发电装置，包括支架、蓄水箱、出水管、通气管一、水轮机、皮带、发电机、锚索、锚座、回水管、总水箱和通气管二，其中：它还包括若干个能量转换装置和多个浮筒；所述每个能量转换装置包括浮标、绳索一、杠杆、绳索二、配重、铰轴、连杆、杠杆二、支座、吸水管、过滤器和由活塞杆、活塞及活塞筒构成的提水器，所述浮标设在海面上，浮标下端通过绳索一与杠杆的前端上部相连。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用大气压吸水的浮标活塞式海浪发电装置，它属于一种海浪发电设备。
背景技术
传统能源日趋枯竭、环境污染问题恶化，新能源开发迫在眉睫。利用清洁可再生能源如太阳能、风能以及波浪能发电，日益受到各界广泛关注。相比风能与太阳能技术，波浪能发电技术要相对落后。但是波浪能具有其独特的优势，波能能量密度高；相比太阳能，波浪能不受天气影响。波浪能分布广泛且储量巨大，可就地取能。波浪发电装置受海况与气候影响较低。如将海浪的动能转化为电能，使制造灾难的惊涛骇浪为人类服务，是人们多年来梦寐以求的理想。现有海浪发电设备，结构复杂，成本高，维护保养工作繁琐且维护成本过高，有些采用液压油为介质，对海洋有污染的风险；还有一些为固定式的，一旦遇到台风、海啸、战争等灾害状况，很容易被破坏，甚至于被彻底摧毁。
发明内容
本实用新型的目的是解决现有海浪发电设备存在着结构复杂、成本高、维护保养繁琐和易使海洋污染；以及遇到台风、海啸、战争等灾害状况，很容易被破坏，甚至于被彻底摧毁的技术问题，提供一种使用方便、结构简单、成本低、易躲避台风海啸等自然灾害、以水为介质无环境污染和成本低，且能将海浪的动能转化为电能的利用大气压吸水的浮标活塞式海浪发电装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种利用大气压吸水的浮标活塞式海浪发电装置，包括支架、蓄水箱、出水管、通气管一、水轮机、皮带、发电机、锚索、锚座、回水管、总水箱和通气管二，其中：它还包括若干个能量转换装置和多个浮筒；每个能量转换装置包括浮标、绳索一、杠杆、绳索二、配重、铰轴、连杆、杠杆二、支座、吸水管、过滤器和由活塞杆、活塞及活塞筒构成的提水器，所述浮标设在海面上，浮标下端通过绳索一与杠杆的前端上部相连，杠杆前端下部通过绳索二与配重相连，杠杆的支点通过铰轴铰接在支架侧面的下部，杠杆的后端与连杆的下端铰接，连杆的上端与杠杆二的一端铰接，杠杆二的支点与支座上端铰接，支座的底部用螺栓固定于支架上端面的一侧，杠杆二的另一端与提水器的活塞杆的上端铰接，活塞杆的下端与活塞通过螺栓联接，活塞装在活塞筒中，活塞筒通过螺栓固定在支架上端面的中部；吸水管的上端通过螺栓固定于活塞筒的底部并与其相通，吸水管的下部设有过滤器并伸入总水箱内，蓄水箱用螺栓固定于支架上端面的另一侧，活塞筒的出水口与蓄水箱的进水口连接，出水管上端与蓄水箱出水口相连，出水管下端与水轮机的进水口相连，水轮机通过螺栓固定在支架中下部，通气管一设在蓄水箱上部的通气口处；皮带装在水轮机的皮带轮和发电机的皮带轮上并将水轮机和发电机连在一起，回水管一端与水轮机回水口相连，另一端伸进总水箱内；通气管二与总水箱上部的通气口相连，发电机通过螺栓固定在支架上端面上并位于蓄水箱的下方，浮筒固定在支架的底部；锚索一端与锚座相连，另一端与支架顶部相连。
进一步，所述活塞包括多个转动板、活塞密封垫、压环、多个单向密封垫、多个压板和活塞主体，活塞主体上设有若干个吸水孔，转动板的一侧铰接在活塞主体的上端面上并位于吸水孔上，单向密封垫和压板通过螺栓依次设在转动板的底面上，活塞密封垫通过压环和螺栓设在活塞主体上端面的的周边。
进一步，所述过滤器包括盖板、密封垫、过滤网、固定板、过滤筒和端盖，端盖设在过滤筒的上端，过滤网设在过滤筒的下端，盖板一侧铰接在端盖的上端面上并位于端盖设置的水孔的上面，密封垫和固定板通过螺栓依次设在盖板的下表面上。
进一步，所述支架、杠杆和杠杆二均为桁架结构形式。
由于本实用新型采用了浮标随海浪上升，通过杠杆原理，拉动活塞上升，在大气压的作用下将水提升至蓄水箱，利用蓄水箱出水口与水轮机进水口的高度差形成的势能，驱动水轮机及发电机发电，并能通过多个浮筒整体浮于海面上，遇灾害或特殊需要可移走的技术方案，解决了现有海浪发电设备存在着结构复杂、成本高和易使海洋污染，遇灾害时不易提前移走的技术问题。因此，与背景技术相比，本实用新型具有使用方便、结构简单、易于转移、无环境污染和成本低的优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型活塞的结构示意图；
图3是本实用新型过滤器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
如图1～图3所示，本实施例中的一种利用大气压吸水的浮标活塞式海浪发电装置，包括支架2、蓄水箱3、出水管4、通气管一5、水轮机6、皮带7、发电机8、锚索10、锚座11、回水管12、总水箱13和通气管二14，其中：它还包括若干个能量转换装置1和多个浮筒9；每个能量转换装置1包括浮标1-1、绳索一1-2、杠杆1-3、绳索二1-4、配重1-5、铰轴1-6、连杆1-7、杠杆二1-8、支座1-9、吸水管1-13、过滤器1-14和由活塞杆1-10、活塞1-11及活塞筒1-12 构成的提水器，所述浮标1-1设在海面上，浮标1-1下端通过绳索一1-2与杠杆 1-3的前端上部相连，杠杆1-3前端下部通过绳索二1-4与配重1-5相连，杠杆 1-3的支点通过铰轴1-6铰接在支架2侧面的下部，杠杆1-3的后端与连杆1-7 的下端铰接，连杆1-7的上端与杠杆二1-8的一端铰接，杠杆二1-8的支点与支座1-9上端铰接，支座1-9的底部用螺栓固定于支架2上端面的一侧，杠杆二1-8 的另一端与提水器的活塞杆1-10的上端铰接，活塞杆1-10的下端与活塞1-11 通过螺栓联接，活塞1-11装在活塞筒1-12中，活塞筒1-12通过螺栓固定在支架2上端面的中部；吸水管1-13的上端通过螺栓固定于活塞筒1-12的底部并与其相通，吸水管1-13的下部设有过滤器1-14并伸入总水箱13内，蓄水箱3用螺栓固定于支架2上端面的另一侧，活塞筒1-12的出水口与蓄水箱3的进水口连接，出水管4上端与蓄水箱3出水口相连，出水管4下端与水轮机6的进水口相连，水轮机6通过螺栓固定在支架2中下部，通气管一5设在蓄水箱3上部的通气口处；皮带7装在水轮机6的皮带轮和发电机8的皮带轮上并将水轮机6和发电机8连在一起，回水管12一端与水轮机6回水口相连，另一端伸进总水箱13内；通气管二14与总水箱13上部的通气口相连，发电机8通过螺栓固定在支架2上端面上并位于蓄水箱3的下方，浮筒9固定在支架2的底部；锚索10一端与锚座11相连，另一端与支架2顶部相连。
进一步，所述活塞1-11包括多个转动板1-15、活塞密封垫1-16、压环1-17、多个单向密封垫1-18、多个压板1-19和活塞主体1-20，活塞主体1-20上设有若干个吸水孔1-21，转动板1-15的一侧铰接在活塞主体1-20的上端面上并位于吸水孔1-21上，单向密封垫1-18和压板1-19通过螺栓依次设在转动板1-15的底面上，活塞密封垫1-16通过压环1-17和螺栓设在活塞主体1-20上端面的的周边。
进一步，所述过滤器1-14包括盖板1-14-1、密封垫1-14-2、过滤网1-14-3、固定板1-14-4、过滤筒1-14-5和端盖1-14-6，端盖1-14-6设在过滤筒1-14-5的上端，过滤网1-14-3设在过滤筒1-14-5的下端，盖板1-14-1一侧铰接在端盖 1-14-6的上端面上并位于端盖1-14-6设置的水孔的上面，密封垫1-14-2和固定板1-14-4通过螺栓依次设在盖板1-14-1的下表面上。
进一步，所述支架2、杠杆1-3和杠杆二1-8均为桁架结构形式。
所述绳索一1-2、绳索二1-4还能用链一、链二代替。
本实用新型的工作过程及原理：先往活塞筒1-12灌入适量水，在活塞1-11 上方形成密封水柱，当浮标1-1随海浪上升时，通过绳索一1-2、杠杆1-3、连杆1-7和杠杆二1-8拉动活塞杆1-10和活塞1-11向上移动，将吸水管1-13和活塞筒1-12形成的密闭空间抽成负压，在大气压的作用下过滤器1-14上的密封垫 1-14-2随盖板1-14-1转动打开，将总水箱13中的介质水吸入活塞筒1-12；当浮标1-1随海浪下降时，在配重1-5和活塞1-11的自重作用下，活塞杆1-10和活塞1-11向下运动，在吸水管1-13中水柱自重的作用下，过滤器1-14上的密封垫1-14-2随盖板1-14-1转动闭合，将水柱封在吸水管1-13内，同时，水柱将活塞1-11上的单向密封垫1-18冲开，进入活塞1-11上方；经过几个波浪周期后，总水箱13中的水被抽入上方的蓄水箱3中，在重力势能的作用下，水由蓄水箱3流入水轮机6中并驱动水轮机6转动，同时水轮机6带动发电机8转动发电，最终将波浪的动能转化为电能。所述水介质还能用加防冻剂、防锈剂的水溶液代替。
Claims (4)
1.一种利用大气压吸水的浮标活塞式海浪发电装置，包括支架(2)、蓄水箱(3)、出水管(4)、通气管一(5)、水轮机(6)、皮带(7)、发电机(8)、锚索(10)、锚座(11)、回水管(12)、总水箱(13)和通气管二(14)，其特征在于：它还包括若干个能量转换装置(1)和多个浮筒(9)；每个能量转换装置(1)包括浮标(1-1)、绳索一(1-2)、杠杆(1-3)、绳索二(1-4)、配重(1-5)、铰轴(1-6)、连杆(1-7)、杠杆二(1-8)、支座(1-9)、吸水管(1-13)、过滤器(1-14)和由活塞杆(1-10)、活塞(1-11)及活塞筒(1-12)构成的提水器，所述浮标(1-1)设在海面上，浮标(1-1)下端通过绳索一(1-2)与杠杆(1-3)的前端上部相连，杠杆(1-3)前端下部通过绳索二(1-4)与配重(1-5)相连，杠杆(1-3)的支点通过铰轴(1-6)铰接在支架(2)侧面的下部，杠杆(1-3)的后端与连杆(1-7)的下端铰接，连杆(1-7)的上端与杠杆二(1-8)的一端铰接，杠杆二(1-8)的支点与支座(1-9)上端铰接，支座(1-9)的底部用螺栓固定于支架(2)上端面的一侧，杠杆二(1-8)的另一端与提水器的活塞杆(1-10)的上端铰接，活塞杆(1-10)的下端与活塞(1-11)通过螺栓联接，活塞(1-11)装在活塞筒(1-12)中，活塞筒(1-12)通过螺栓固定在支架(2)上端面的中部；吸水管(1-13)的上端通过螺栓固定于活塞筒(1-12)的底部并与其相通，吸水管(1-13)的下部设有过滤器(1-14)并伸入总水箱(13)内，蓄水箱(3)用螺栓固定于支架(2)上端面的另一侧，活塞筒(1-12)的出水口与蓄水箱(3)的进水口连接，出水管(4)上端与蓄水箱(3)出水口相连，出水管(4)下端与水轮机(6)的进水口相连，水轮机(6)通过螺栓固定在支架(2)中下部，通气管一(5)设在蓄水箱(3)上部的通气口处；皮带(7)装在水轮机(6)的皮带轮和发电机(8)的皮带轮上并将水轮机(6)和发电机(8)连在一起，回水管(12)一端与水轮机(6)回水口相连，另一端伸进总水箱(13)内；通气管二(14)与总水箱(13)上部的通气口相连，发电机(8)通过螺栓固定在支架(2)上端面上并位于蓄水箱(3)的下方，浮筒(9)固定在支架(2)的底部；锚索(10)一端与锚座(11)相连，另一端与支架(2)顶部相连。
2.根据权利要求1所述的一种利用大气压吸水的浮标活塞式海浪发电装置，其特征在于：所述活塞(1-11)包括多个转动板(1-15)、活塞密封垫(1-16)、压环(1-17)、多个单向密封垫(1-18)、多个压板(1-19)和活塞主体(1-20)，活塞主体(1-20)上设有若干个吸水孔(1-21)，转动板(1-15)的一侧铰接在活塞主体(1-20)的上端面上并位于吸水孔(1-21)上，单向密封垫(1-18)和压板(1-19)通过螺栓依次设在转动板(1-15)的底面上，活塞密封垫(1-16)通过压环(1-17)和螺栓设在活塞主体(1-20)上端面的周边。
3.根据权利要求1或2所述一种利用大气压吸水的浮标活塞式海浪发电装置，其特征在于：所述过滤器(1-14)包括盖板(1-14-1)、密封垫(1-14-2)、过滤网(1-14-3)、固定板(1-14-4)、过滤筒(1-14-5)和端盖(1-14-6)，端盖(1-14-6)设在过滤筒(1-14-5)的上端，过滤网(1-14-3)设在过滤筒(1-14-5)的下端，盖板(1-14-1)一侧铰接在端盖(1-14-6)的上端面上并位于端盖(1-14-6)设置的水孔的上面，密封垫(1-14-2)和固定板(1-14-4)通过螺栓依次设在盖板(1-14-1)的下表面上。
4.根据权利要求1或2所述一种利用大气压吸水的浮标活塞式海浪发电装置，其特征在于：所述支架(2)、杠杆(1-3)和杠杆二(1-8)均为桁架结构形式。
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|---|---|---|---|---|
| TWI677622B (zh) * | 2018-05-16 | 2019-11-21 | 張世璋 | 波動泵及波動發電系統 |
| CN112693564A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-04-23 | 湖州天亿环境检测有限公司 | 一种用于海洋环境监测浮标的漂浮装置 |
| CN113027666A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-06-25 | 河北工业大学 | 一种波浪能-风能一体化发电的灯塔 |
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