本實(shí)用新型涉及一種海洋波浪能發(fā)電裝置，特別是涉及一種低成本高可靠密閉型漂浮式波浪蓄能裝置及發(fā)電裝置，屬于新型可再生能源技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的激增、社會(huì)的進(jìn)步，人類對(duì)能源的需求日益增長(zhǎng)。為了解決能源的日益緊缺和環(huán)境日趨嚴(yán)峻等問題，各國(guó)都爭(zhēng)相發(fā)展可再生能源。海洋波浪能的收集、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，如發(fā)電等作為一個(gè)剛起步的新領(lǐng)域，其技術(shù)還不夠完善，缺乏能長(zhǎng)時(shí)間投入實(shí)際使用的有效裝置，存在著易腐蝕、難維護(hù)、對(duì)環(huán)境波浪條件適應(yīng)性差、易受風(fēng)暴破壞、轉(zhuǎn)化效率低等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種低成本高可靠密閉型漂浮式波浪蓄能裝置及發(fā)電裝置。

本實(shí)用新型要解決的問題是現(xiàn)有波浪發(fā)電裝置技術(shù)還不夠完善，缺乏能長(zhǎng)時(shí)間投入實(shí)際使用的有效裝置，存在著易腐蝕、難維護(hù)、易損壞、轉(zhuǎn)化效率低等問題。本實(shí)用新型通過在浮子內(nèi)部安裝氣囊泵氣裝置，利用浮子在波浪中的顛簸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的鋼纜的拉力變化來作為氣囊泵氣裝置的動(dòng)力源，使其不斷地把壓縮空氣泵入到所述浮子內(nèi)部的儲(chǔ)能腔儲(chǔ)存起來，使波浪能轉(zhuǎn)化為空氣能再發(fā)電。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉、容易維護(hù)、不易損壞、適應(yīng)性好、現(xiàn)場(chǎng)投放回收簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。另外，通過在鋼纜出口處安裝隔水管，使浮子內(nèi)部得以密封起來與水隔離，解決了常規(guī)波浪發(fā)電裝置運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)長(zhǎng)時(shí)間浸泡水中易腐蝕等問題。通過合理地分配整個(gè)裝置的重量，使作為壓載的配重獨(dú)立配置于浮子之外，同時(shí)盡量減輕浮子自身重量，此有利于浮子運(yùn)動(dòng)慣量的減少，使其在波浪中的響應(yīng)更為敏感、幅度更大，也更有利于裝置的波浪能吸收轉(zhuǎn)化。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種低成本高可靠密閉型漂浮式波浪蓄能裝置，包括密閉的浮子、配重、鋼纜和錨鏈，所述配重在所述浮子下方，所述配重上端通過所述鋼纜和所述浮子內(nèi)部相連，所述配重下端和所述錨鏈連接，所述浮子內(nèi)腔由上而下包括彼此密封隔離的設(shè)備腔和儲(chǔ)能腔，所述設(shè)備腔中間位置安裝有氣囊泵氣裝置，所述儲(chǔ)能腔正對(duì)所述氣囊泵氣裝置中心位置下方垂直安裝有導(dǎo)纜管，以供所述鋼纜貫穿所述儲(chǔ)能腔后與所述氣囊泵氣裝置的活動(dòng)端的下部中央位置相連，所述活動(dòng)端的上部通過彈簧與所述設(shè)備腔頂部連接，通過所述活動(dòng)端的上下運(yùn)動(dòng)壓迫所述氣囊泵氣裝置，不斷地把壓縮空氣泵入到所述儲(chǔ)能腔中儲(chǔ)存起來。

進(jìn)一步地所述氣囊泵氣裝置包括可上下移動(dòng)的上蓋板、下底板、外套管和同心地設(shè)置在所述外套管內(nèi)的內(nèi)套管，所述內(nèi)套管和外套管的上、下端分別與所述上蓋板和下底板間通過密封手段連接成密閉空間，所述下底板在連接所述內(nèi)套管的內(nèi)部中央?yún)^(qū)域開有導(dǎo)纜孔，以供所述鋼纜通過并貫穿所述內(nèi)套管后與所述上蓋板中央部位連接，所述上蓋板設(shè)置有帶止回功能的進(jìn)氣口供氣體進(jìn)入所述氣囊泵氣裝置內(nèi)部，所述下底板設(shè)置有帶止回功能的出氣口供氣體進(jìn)入所述儲(chǔ)能腔內(nèi)部。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)纜管下端與所述鋼纜之間安裝有隔水管，防止水體進(jìn)入導(dǎo)纜管。

進(jìn)一步地，所述設(shè)備腔頂部安裝有和外部連通的L形進(jìn)氣管，既能進(jìn)氣，又能防止水體進(jìn)入。

進(jìn)步一地，所述設(shè)備腔為“凸”形旋轉(zhuǎn)空間以便于安裝較長(zhǎng)的所述彈簧，所述儲(chǔ)能腔為環(huán)形空間。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)套管和外套管的上、下端分別通過喉箍與所述上蓋板和下底板密封連接，方便、快捷、可靠。本實(shí)用新型另一方面還提供了一種低成本高可靠密閉型漂浮式波浪發(fā)電裝置，包括氣輪發(fā)電機(jī)，還包括如所述的波浪蓄能裝置，所述氣輪發(fā)電機(jī)設(shè)置在所述浮子內(nèi)，由波浪蓄能裝置所儲(chǔ)的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)發(fā)電，從而作為單個(gè)獨(dú)立發(fā)電主體使用。

本實(shí)用新型另一方面還提供了一種低成本高可靠密閉型漂浮式波浪發(fā)電裝置，包括氣輪發(fā)電機(jī)，還包括若干如所述的波浪蓄能裝置形成的點(diǎn)陣，所述氣輪發(fā)電機(jī)設(shè)置在所述浮子外部，各個(gè)波浪蓄能裝置所儲(chǔ)的壓縮空氣通過管道并聯(lián)后驅(qū)動(dòng)氣輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，可實(shí)現(xiàn)對(duì)加大功率氣輪發(fā)電機(jī)的共同并聯(lián)發(fā)電。

本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本實(shí)用新型通過在浮子內(nèi)部安裝氣囊泵氣裝置，利用配重和浮子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來拉動(dòng)鋼纜和彈簧，并驅(qū)動(dòng)與之相連的氣囊泵氣裝置不斷地把壓縮空氣泵入到所述浮子內(nèi)部，使波浪能轉(zhuǎn)化為空氣能，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉、容易維護(hù)、不易損壞、適應(yīng)性好、現(xiàn)場(chǎng)投放回收簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

（2）本實(shí)用新型通過合理地分配整個(gè)裝置的重量，使作為壓載的配重獨(dú)立配置于浮子之外，同時(shí)盡量減輕浮子自身重量，此有利于浮子運(yùn)動(dòng)慣量的減少，使其在波浪中的響應(yīng)更為敏感、幅度更大，也更有利于裝置的波浪能吸收轉(zhuǎn)化。

（3）本實(shí)用新型通過在鋼纜出口處安裝隔水管，使浮子內(nèi)部機(jī)構(gòu)得以密封起來與水隔離，提高抗腐蝕能力，大大提高工作壽命，降低維護(hù)成本。

（4）本實(shí)用新型自身具有儲(chǔ)能功能，可在浮子內(nèi)部安裝氣輪發(fā)電機(jī)作為單個(gè)獨(dú)立發(fā)電主體使用，也可以通過投放多個(gè)本裝置形成點(diǎn)陣，各裝置所儲(chǔ)氣體通過管道并聯(lián)輸出到外部氣輪發(fā)電機(jī)，進(jìn)行并聯(lián)發(fā)電，因此能量分配組合靈活多變，通過實(shí)時(shí)控制能量分配可實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)額定功率的穩(wěn)定發(fā)電，解決現(xiàn)有波浪發(fā)電裝置發(fā)電量不穩(wěn)定問題。

（5）本實(shí)用新型儲(chǔ)能所需氣體來自大氣，不需要額外的載體，因此氣動(dòng)發(fā)電相對(duì)于液壓發(fā)電省去了液壓油載體及相關(guān)裝置的麻煩，簡(jiǎn)單易行。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的外部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2中A處放大示意圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的剖視立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中所示為：1-浮子；2-配重；3-鋼纜；4-錨鏈；5-設(shè)備腔；6-儲(chǔ)能腔；7-氣囊泵氣裝置；8-導(dǎo)纜管；9-上蓋板；10-彈簧；11-下底板；12-內(nèi)套管；13-外套管；14-帶止回功能的進(jìn)氣口；15-帶止回功能的出氣口；16-隔水管；17-進(jìn)氣管；18-喉箍。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的作進(jìn)一步詳細(xì)地描述，實(shí)施例不能在此一一贅述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不因此限定于以下實(shí)施例。

如圖1至圖4所示，一種低成本高可靠密閉型漂浮式波浪蓄能裝置，包括密閉的浮子1、配重2、鋼纜3和錨鏈4，

所述配重2在所述浮子1的下方，所述配重2上端通過所述鋼纜3和所述浮子1內(nèi)部相連，所述配重2下端通過所述錨鏈4和海底錨固，所述浮子1內(nèi)腔由上而下包括彼此密封隔離的設(shè)備腔5和儲(chǔ)能腔6，所述設(shè)備腔5中間位置安裝有氣囊泵氣裝置7，所述儲(chǔ)能腔6正對(duì)所述氣囊泵氣裝置7中心位置下方垂直安裝有導(dǎo)纜管8，以供所述鋼纜3貫穿所述儲(chǔ)能腔6后與所述氣囊泵氣裝置7的活動(dòng)端的下部中央位置相連，所述活動(dòng)端的上部通過彈簧10與所述設(shè)備腔5頂部連接，通過所述活動(dòng)端的上下運(yùn)動(dòng)壓迫所述氣囊泵氣裝置7，不斷地把壓縮空氣泵入到所述儲(chǔ)能腔6中儲(chǔ)存起來。

具體地，如圖2至圖4所示，所述氣囊泵氣裝置7包括可上下移動(dòng)的上蓋板9、下底板11、外套管13和同心地設(shè)置在所述外套管13內(nèi)的內(nèi)套管12，所述內(nèi)套管12和外套管13的上、下端分別與所述上蓋板9和下底板11間通過喉箍18連接成密閉空間，所述下底板11在連接所述內(nèi)套管12的內(nèi)部中央?yún)^(qū)域開有導(dǎo)纜孔，以供所述鋼纜3通過并貫穿所述內(nèi)套管12后與所述上蓋板9中央部位連接，所述上蓋板9設(shè)置有帶止回功能的進(jìn)氣口14供氣體進(jìn)入所述氣囊泵氣裝置7內(nèi)部，所述下底板11設(shè)置有帶止回功能的出氣口15供氣體進(jìn)入所述儲(chǔ)能腔6內(nèi)部。

具體地，如圖2和圖4所示，所述導(dǎo)纜管8下端與所述鋼纜3之間安裝有隔水管16，所述設(shè)備腔5頂部安裝有和外部連通的進(jìn)氣管17，以供外界氣體進(jìn)入設(shè)備腔5，再進(jìn)一步經(jīng)氣囊泵氣裝置壓縮到儲(chǔ)能腔6里面。

具體地，如圖2和圖4所示，所述設(shè)備腔5為“凸”形旋轉(zhuǎn)空間以便于安裝較長(zhǎng)的所述彈簧10，所述儲(chǔ)能腔6為環(huán)形空間，所述浮子頂部還安裝有起吊板眼，便于設(shè)備的投放回收。

所述浮子1和所述配重2在波浪的激勵(lì)下產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)拉動(dòng)所述鋼纜3和所述彈簧10，并驅(qū)動(dòng)與之相連的所述氣囊泵氣裝置7的所述上蓋板9，不斷地把壓縮空氣泵入到所述儲(chǔ)能腔6內(nèi)部，使波浪能轉(zhuǎn)化為空氣能。為了增加所述配重2的附連質(zhì)量，可采用凹板形結(jié)構(gòu)，并布置于水深較大，波浪影響較小或接近海底的水域。

本實(shí)用新型的另一實(shí)施例提供了一種低成本高可靠密閉型漂浮式波浪發(fā)電裝置，包括氣輪發(fā)電機(jī)，還包括如所述的波浪蓄能裝置，所述氣輪發(fā)嗎電機(jī)設(shè)置在所述浮子1內(nèi)，由波浪蓄能裝置所儲(chǔ)的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)發(fā)電，從而作為單個(gè)獨(dú)立發(fā)電主體使用，實(shí)現(xiàn)波浪能的高效利用。

本實(shí)用新型的另一實(shí)施例提供了一種低成本高可靠密閉型漂浮式波浪發(fā)電裝置，包括氣輪發(fā)電機(jī)，還包括若干如所述的波浪蓄能裝置形成的點(diǎn)陣，所述氣輪發(fā)電機(jī)設(shè)置在所述浮子1外部，各個(gè)波浪蓄能裝置所儲(chǔ)的壓縮空氣通過管道并聯(lián)后驅(qū)動(dòng)氣輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，可實(shí)現(xiàn)對(duì)加大功率氣輪發(fā)電機(jī)的共同并聯(lián)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)波浪能的高效利用。

另外，除了發(fā)電之外，上述實(shí)施例中提供的低成本高可靠密閉型漂浮式波浪發(fā)電裝置所收集的壓縮空氣還可為其他裝置提供動(dòng)力源，如氣動(dòng)系統(tǒng)，吹氣系統(tǒng)等，在此不再一一贅述。

本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。