[實(shí)用新型]水壓式波浪能轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320453884.7
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN203476597U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳家山
• 申請（專利權(quán)）人: 陳家山
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于可再生能源范疇，涉及一種將海洋波浪能轉(zhuǎn)換為高壓水能，以推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電的裝置。?

背景技術(shù)

為了減少碳排放，以遏制全球變暖，出現(xiàn)了很多利用海洋波浪能發(fā)電的產(chǎn)品和專利，如英國的“海蛇”裝置，它由三節(jié)，每節(jié)長40M，直徑約3M的金屬圓筒組成，圓筒內(nèi)裝有液壓機(jī)械，金屬圓筒在波浪中起伏，驅(qū)動(dòng)液壓機(jī)械發(fā)電，最大發(fā)電功率為750kw。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)困難，波能利用效率低。又如“浮箱式波浪能發(fā)電裝置”(中國專利號：85100366.4)，該裝置由水面的缸浮體，水下的活塞浮體和系留裝置組成，在波浪的作用下，缸浮體和活塞浮體作相對運(yùn)動(dòng)而發(fā)電。要求在波浪(非正弦波)作用時(shí)，缸浮體和活塞浮體隨波浪周期擺動(dòng)，但實(shí)際上活塞浮體以其下方的兩處系留點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)缸浮體也同樣作大角度轉(zhuǎn)動(dòng)，故缸浮體雖然吃水增加了，浮力也增加了，但作功分量很小，即發(fā)電量很小；同時(shí)缸浮體因?yàn)樽鞔蠼嵌绒D(zhuǎn)動(dòng)，浮力增加很多，故當(dāng)波浪作用力減弱時(shí)，缸浮體立刻在浮力作用下返回垂直位置，即缸浮體的運(yùn)動(dòng)與波浪周期不同步。另外，缸浮體上的壓力缸缸蓋與壓力缸內(nèi)徑相等，使布置在缸蓋上的進(jìn)水閥，排水閥的通徑較小，導(dǎo)致吸、排水不暢；進(jìn)水閥和排水閥的結(jié)構(gòu)也不合適，使壓力缸不能保持氣密和水密；再就是框架式導(dǎo)向軌易腐蝕、受損，導(dǎo)致缸浮體運(yùn)動(dòng)受阻，活塞桿變形。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是，提供一種能可靠地、高效率地將波浪的作用力轉(zhuǎn)換為水的壓力的裝置，高壓水可用于沖擊水斗式水輪機(jī)發(fā)電。?

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，水壓式波浪能轉(zhuǎn)換器由上浮體1，下浮體2，第一纜繩3，第二纜繩4，掛桿5，球鉸接掛鉤6和海底錨樁7組成，其特征是，上浮體1為矩形的空心混凝土構(gòu)筑物，其較寬的兩側(cè)各垂直地、等距離地固定有兩個(gè)以上(含兩個(gè))水壓缸8，水壓缸8的上端固定有喇叭形接頭9，下端固定有喇叭形接頭10，喇叭形接頭9的大端有缸蓋11，缸蓋11的中央有排水口12，兩邊有進(jìn)水口13，喇叭形接頭10的大端有缸蓋14，缸蓋14中心的圓孔安裝有軸瓦15，周邊有排水口16和進(jìn)水口17，排水口12，16分別與排水閥室18，排水管19，20連接，進(jìn)水口13，17分別與進(jìn)水閥室21，進(jìn)水管22連接，排水閥室18內(nèi)有排水閥23和壓簧24，進(jìn)水閥室21內(nèi)有進(jìn)水閥25和壓簧26，水壓缸8內(nèi)有與缸壁滑動(dòng)配合的活塞頭27和與之連接的活塞桿28，上浮體1連同水壓缸8的比重為0.5，下浮體2為密封的圓柱形殼體，下浮體2的上部有數(shù)量和位置均與活塞桿28對應(yīng)的活塞桿座29，下浮體2的一側(cè)有第一耳環(huán)30，31，另一側(cè)有第二耳環(huán)32，33，第一纜繩3經(jīng)掛桿5與第一耳環(huán)30，31固定連接，第二纜繩4經(jīng)掛桿5與第二耳環(huán)32，33固定連接，掛桿5經(jīng)球鉸接掛鉤6與海底錨樁7連接。?

下面對本實(shí)用新型的工作原理和工作過程作詳細(xì)的說明。?

波浪是水質(zhì)點(diǎn)的環(huán)形運(yùn)動(dòng)，此環(huán)形運(yùn)動(dòng)的任一點(diǎn)都可以分解為垂直方向和水平方向兩個(gè)運(yùn)動(dòng)分量，垂直方向分量稱為垂直波，它對波浪中的物體有抬升作用，水平方向分量稱為搖蕩波，它對物體有推拉?作用，搖蕩波的能量較大。當(dāng)波浪到達(dá)本實(shí)用新型裝置時(shí)，因下浮體2及其上的活塞桿28已被錨定，垂直波只會(huì)使上浮體1及固定于其上的水壓缸8向上抬升，故活塞頭27作向下的相對運(yùn)動(dòng)，使其下方的海水受壓；同時(shí)另一分量搖蕩波使上浮體1和下浮體2傾斜，因活塞桿28的連接作用，和第一纜繩3，第二纜繩4的約束作用，使上浮體1，下浮體2以球鉸接掛鉤6為轉(zhuǎn)軸，作相同角度傾斜，使上浮體1的吃水增加，因此所受的浮力也增加了，增加的浮力稱為附加浮力，以F表示，F(xiàn)的分量F₁也使上浮體1向上抬升，如圖8所示，于是在垂直波和搖蕩波的共同作用下，上浮體1向上抬升，活塞頭27下方的海水受壓，缸蓋14上進(jìn)水閥室21內(nèi)的進(jìn)水閥25關(guān)閉，排水閥室18內(nèi)的排水閥23打開，高壓水經(jīng)排水管20排出作功，同時(shí)缸蓋11上排水閥室18內(nèi)的排水閥23在彈簧24的作用下關(guān)閉，保證了水壓缸8內(nèi)的氣密，在外界大氣壓力的作用下，進(jìn)水閥室21內(nèi)的進(jìn)水閥25打開，經(jīng)進(jìn)水管22抽吸海水到活塞頭27上方的缸體內(nèi)，以備下一步作功。?