[發明專利]振蕩浮子式波浪能發電裝置、方法和風浪能聯合發電系統

有效

• 申請號: 202110961320.3
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113586342B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 施偉;李京輝;李昕;王文華;趙海盛;張禮賢;付杰;田忠梅
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D13/25;F03D1/06;F03B13/18;F03B13/24;F04B23/06;F04B39/00;B63B35/44
• 代理公司: 大連星河彩舟專利代理事務所(普通合伙) 21263
• 代理人: 劉斌

1.一種振蕩浮子式波浪能發電裝置，

包括

渦輪發電機，

渦輪發電機室（19），承載渦輪發電機，

氣室（20），承載氣體壓縮裝置，通過氣體壓縮裝置產生壓縮氣體供給渦輪發電機室（19）而驅動渦輪發電機葉片轉動，

其特征在于，

還包括

振蕩浮子（18），漂浮于水域中并將漂浮所存儲的能量作用于氣體壓縮裝置而對氣體壓縮并供給；

所述氣體壓縮裝置，包括一個泵組，泵組包括第一活塞泵和第二活塞泵，第一活塞泵位于第二活塞泵的上方，

第一活塞泵的腔由隔板（23）分隔為第一腔（21）和第二腔（22），且兩腔在腔的后部連通，第一腔（21）中安裝活塞桿，

第二活塞泵的腔由隔板（23）分隔為第一腔（21）和第二腔（22），且兩腔在腔的后部連通，第二腔（22）中安裝活塞桿，

各活塞泵的第一腔（21）位于第二腔（22）的上方，

第一腔（21）和第二腔（22）的前部安裝氣壓控件（12），且第一腔（21）和第二腔（22）前部安裝出氣控件（13），

所述氣壓控件（12）構造為在其所在腔內的空氣壓縮時所述氣壓控件（12）關閉所在腔與外部空氣連通的進氣口，且另一腔的氣壓控件（12）打開其所在腔與外部空氣連通的進氣孔，

所述出氣控件（13）造為在一腔內的空氣壓縮時而打開所述一腔與出氣裝置連通的出氣口，且關閉另一腔與出氣裝置連通的出氣口；

所述氣壓控件（12）是中空柱體（24），柱體前端的底面開口（25），柱體后端的底面開口（25）并由所述開口向外形成球籠（26），在柱體的中空內前后移動的壓控球體（27），其構造成在活塞泵的一腔內的空氣壓縮時而向前端的底面開口（25）移動，將該底面開口（25）堵塞關閉，使所述一腔內與外部空氣隔離；并在活塞泵的另一腔內的空氣壓縮時而所述一腔內的空氣非壓縮時而向后端的底面開口（25）移動并位于球籠（26）中，使該一腔內與外部空氣連通并使外部空氣通入所述一腔內；

振蕩浮子（18）通過連接部連接氣體壓縮裝置，連接部包括豎部和與豎部連接的橫部，第一活塞泵的活塞桿的后端部連接在連接部的豎部的上端，第二活塞泵的活塞桿的后端部連接在連接部的豎部的下端，振蕩浮子（18）鉸接于橫部上，使振蕩浮子（18）的上浮和下降通過連接部傳動于氣體壓縮裝置的位于不同高度的兩個活塞桿，使在振蕩浮子（18）的一個動作趨勢中兩個活塞桿具有前推和后拉的不同動作趨勢，并歸因于第一活塞泵與第二活塞泵的活塞桿位于不同級的腔內，而使第一活塞泵與第二活塞泵均處于氣體壓縮狀態并噴射壓縮氣體，第一活塞泵的出氣裝置的噴射管為直口徑噴射管，第二活塞泵的出氣裝置的噴射管為上曲的彎口徑噴射管。

2.如權利要求1所述的振蕩浮子式波浪能發電裝置，其特征在于，

所述出氣控件（13）是籠，籠的上下的兩端對應活塞泵的上下的兩個腔，在籠內上下移動的出氣球體（29），其構造成在塞泵的一腔內的空氣壓縮時而自與所述一腔對應的籠的一端向與另一腔對應的籠的另一端移動，而使得出氣球體（29）與所述一腔的與出氣裝置連通的出氣口分離而打開所述一腔與出氣裝置連通的出氣口，并與另一腔的與出氣裝置連通的出氣口接觸而關閉另一腔與出氣裝置連通的出氣口。

3.如權利要求2所述的振蕩浮子式波浪能發電裝置，其特征在于，

所述的籠是弧形籠（28），弧形部分位于籠的上部與籠的下部間，弧形籠（28）安裝在出氣裝置內，且由出氣裝置將活塞泵的第一腔（21）和第二腔（22）的前部的出氣口封閉在其內，使所述出氣口只能通過出氣裝置與外部空氣連通。

4.一種發電方法，其特征在于：應用于權利要求1-3任一項所述的振蕩浮子式波浪能發電裝置，振蕩浮子（18）在水域中上浮或下降而引起活塞泵前推或后拉，使得一腔內的氣體被壓縮，壓縮氣體腔的氣壓控件（12）的壓控球體（27）向前移動并位于中空柱體（24）的前端的底面開口（25），使壓縮氣體腔內的空氣不能通過前端的底面開口（25）外排，出氣控件（13）的出氣球體（29）向非壓縮空氣腔的前部的出氣口移動，并將其封閉，使壓縮空氣由壓縮空氣腔的前部的出氣口噴射而推動渦輪發電機的葉片轉動并發電，且非壓縮空氣腔的氣壓控件（12）的壓控球體（27）向后移動并位于中空柱體（24）的球籠（26）中，使外部空氣通入非壓縮空氣腔內。

5.一種風浪能聯合發電系統，

包括

海上風電裝置和權利要求1-3任一項所述的振蕩浮子式波浪能發電裝置，

所述的海上風電裝置包括海上風力發電機（1）、塔筒（2）以及半潛浮式平臺，海上風力發電機（1）安裝在塔筒（2）的頂端部，半潛浮式平臺包括浮箱（3）、立柱（5）、垂蕩板（6）以及錨鏈（7），所述浮箱（3）由立柱（5）支撐，立柱（5）的底端部安裝在垂蕩板（6）上，且立柱（5）連接錨鏈（7），垂蕩板（6）和錨鏈（7）安裝在海床上，多個浮箱（3）連接形成支撐塔筒（2）的平臺，所述的振蕩浮子（18）式波浪能發電裝置安裝在浮箱（3）內，且其振蕩浮子（18）漂浮于水域中。