[發明專利]一種氣動式波浪能發電單元及裝置

在審

• 申請號: 201911350522.3
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110821743A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 龐洪臣;楊芳;靳其寶;潘新祥;袁劍平;龐建華;毛鴻飛
• 申請（專利權）人: 廣東海洋大學
• 主分類號: F03B13/24
• 分類號: F03B13/24
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 劉瑤云;陳偉斌

本發明涉及波浪能發電技術領域，更具體地，涉及一種氣動式波浪能發電單元及裝置。一種氣動式波浪能發電單元，包括氣室、葉輪機和發電設備，氣室為底部開放的半封閉結構；葉輪機設于氣室外部，包括殼體以及位于殼體內的葉輪，殼體與氣室連通有內進氣口和內出氣口，內進氣口、內出氣口分別設于殼體氣流路線的始末兩端；葉輪聯動發電設備。同時，殼體還設有外進氣口和外出氣口，外進氣口、外出氣口分別設于葉輪機氣流路線的始末兩端；內進氣口、內出氣口、外進氣口、外出氣口相互獨立。而氣動式波浪能發電裝置，多個發電機同時接入，可更有效的利用波浪能，原理與發電單元的原理相似。

技術領域

本發明涉及波浪能發電技術領域，更具體地，涉及一種氣動式波浪能發電單元及裝置。

背景技術

隨著世界經濟的發展，能源在國家經濟發展中的作用已經越來越重要，甚至已成為國家綜合國力的重要部分。因此，大多數國家對于新能源的研究開發日益重視。但在新能源尚未開發完善的同時，舊能源如石油等不可再生能源的短缺已日益趨向嚴重，甚至發展為國際化問題，因此，各國在和平發展，相互競爭的情況下，也把開發新能源作為了共同目標。在此背景下已先后開發出各種新能源，如風能，地熱能，波浪能等，其中，由于海洋的面積占據了全球的百分之七十一，波浪能的開發極具研究的意義，其能供應的能量約為如今世界發電的數百倍。波浪能具有綠色環保，不具其他廢物如廢氣等缺點，而且源源不斷。充分利用波浪能，能有效解決能源問題，在此背景下，波浪能日益成為大多數國家的重點研究對象，現有的波浪能發電機存在著發電不連續、效率低下等問題，有待于創新，因此，研究波浪能發電裝置具有重大意義。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的缺陷，提供一種氣動式波浪能發電單元及裝置，利用波浪起伏改變氣室內氣壓，產生氣流，帶動發電設備轉動發電，可以高效利用各個方向的波浪能。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種氣動式波浪能發電單元，包括氣室、葉輪機和發電設備，所述氣室為底部開放的半封閉結構；所述葉輪機設于氣室外部，包括殼體以及位于殼體內的葉輪，所述殼體與氣室連通有內進氣口和內出氣口，所述內進氣口、內出氣口分別設于殼體氣流路線的始末兩端；所述葉輪聯動發電設備。使用時，氣室與海平面相交，一般地，氣室底部略低于海平面，氣室中留有一定的氣體空間，當有波浪時，海面與氣室形成的空間便會壓縮或擴充，產生氣壓差，借此影響氣體的排出和吸入。

優選地，所述葉輪為圓錐形螺旋葉輪，葉輪頂端靠近內進氣口，葉輪底面靠近內出氣口。葉輪為前尖后寬，向后向外擴張的圓錐形螺旋結構，當氣流流到葉輪頂端時，會沿著螺旋線流走，由于葉輪讓氣流改變方向，葉輪會受到氣流反力旋轉，帶動發電設備旋轉發電。

優選地，所述內進氣口、內出氣口均設有用于限制氣流方向的單向閥。

優選地，所述殼體還設有外進氣口和外出氣口，所述外進氣口、外出氣口分別設于葉輪機氣流路線的始末兩端；所述內進氣口、內出氣口、外進氣口、外出氣口相互獨立。葉輪機內氣流連通四個單向氣口，氣流外出經過兩個，內流經過另外兩個，可確保氣流的單一流向。當波浪處于上升狀態時，氣室內氣壓變大，內進氣口優先與外出氣口優先配合工作，形成單一流道，氣流流過葉輪，發電機發電；當波浪處于下降狀態時，氣壓變小，外進氣口、內出氣口優先配合工作，氣流以相同方向流過葉輪，發電機發電，高效利用各個方向的波浪能。

優選地，所述外進氣口、外出氣口均設有用于限制氣流方向的單向閥。

優選地，還包括三通管，所述三通管同時連通內進氣口、外進氣口和殼體。

優選地，所述發電設備包括發電機和電機座，電機座固定連接于氣室，發電機設置于電機座，用于機械能發電。

優選地，還包括用于固定的支柱，所述氣室固定于支柱頂部。