專利名稱：潮汐波浪能量發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過渦輪增壓機將潮汐能量轉(zhuǎn)換成壓縮空氣能量進而發(fā)電的 系統(tǒng)。
技術(shù)背景起伏不定永不停止的大海隱藏著巨大的能量，利用潮汐波浪能量來發(fā)電一直是 人們追求的目標?，F(xiàn)有技術(shù)中利用潮汐波浪能來發(fā)電一般要在海灣或有潮汐的河口 建立水壩形成水庫，在壩中裝有水輪發(fā)電機組，利用潮汐漲落使海水推動水輪發(fā)電 機組發(fā)電。顯然這種方式不光投資巨大工程時間長，且還要有合適的地理地點才能 興建水壩。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種無需建壩，投資少見效快且只要在 海邊就可以建造的潮汐波浪能量發(fā)電系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的潮汐波浪能量發(fā)電系統(tǒng)，其特征是由潮汐波 浪氣壓發(fā)生器和渦輪增壓機、壓縮氣儲存罐、發(fā)電機組及連接管道組成，所述的氣 壓發(fā)生器為固定在海中的倒置筒體，筒體口始終淹沒在海面之下，朝上的筒底平 于或高出海面上升的最高位置之上，筒底分別裝有進氣管和出氣管，進氣和出氣管 上分別裝有進氣和出氣單向閥；氣壓發(fā)生器的出氣管另 一端接由渦輪室和增壓器組 成的渦輪增壓機渦輪室進氣口，增壓器進氣口與大氣相通，增壓器壓縮氣出口又有 管接壓縮氣儲存罐，壓縮氣儲存罐輸出至發(fā)電機組。潮汐波浪氣壓發(fā)生器工作的原理是當海平面上升時倒置筒體內(nèi)的空氣被壓縮，出氣單向閥打開，壓縮氣體帶動渦輪增壓機壓縮空氣輸入壓縮氣儲存罐然后推動發(fā) 電機組發(fā)電；而當海平面下降時倒置筒體內(nèi)形成真空，出氣單向閥關(guān)閉，進氣單向 閥打開，空氣補充進筒體內(nèi)。如此循環(huán)往復(fù)發(fā)電機組就能持續(xù)工作。所述的發(fā)電機組為氣動馬達發(fā)電機組。在上述基礎(chǔ)上，本發(fā)明有各種類型所述渦輪室出氣口與大氣相通；所述渦輪室出氣口接至倒置筒體進氣管，所述出氣管至渦輪室進氣口之間的連 接管道上旁接有向內(nèi)的單向閥，渦輪室出氣口接至進氣管之間的連接管道上旁接有 向外的單向閥；所述倒置筒體進氣管接另一渦輪增壓機的渦輪室排氣口，該渦輪室進氣口和增 壓器進氣口與大氣相通，增壓器壓縮氣出口接壓縮氣儲存罐；所述的渦輪增壓機為雙渦輪增壓機，葉輪裝在增壓器內(nèi)，雙渦輪分別裝在左、 右渦輪室內(nèi)，三者同軸剛性聯(lián)接；所述氣壓發(fā)生器的出氣管接雙渦輪增壓機右渦輪 室進氣口，進氣管接左渦輪室排氣口，增壓器進氣口與大氣相通，壓縮氣出口有管 接壓縮氣儲存罐，壓縮氣儲存罐輸出至發(fā)電機組；所述的壓縮氣儲存罐輸出至發(fā)電機組之前先通過一動力輸出裝置，該裝置包括 充滿液體的容器、設(shè)置在容器中的立式整體支撐架、縱向布置的內(nèi)、外環(huán)型路軌， 并在所述內(nèi)、外環(huán)型路軌之間沿橫向一則形成闊區(qū)、另一側(cè)形成窄區(qū)，多個可折疊 開口氣囊以帶動鏈呈環(huán)形依次連接并設(shè)置在所述內(nèi)、外環(huán)型路軌之間，從而所述氣 囊沿所述內(nèi)、外環(huán)型路軌往返運行，所述氣囊開口方向一致，在經(jīng)過所述闊區(qū)時開 口朝下并張開使容積增大、經(jīng)過窄區(qū)時開口合攏容積變??；所述整體支撐架上設(shè)有 輸出輪或齒輪并被所述帶動鏈帶動旋轉(zhuǎn);所述的壓縮氣儲存罐輸出至所述闊區(qū)下方，對應(yīng)于氣囊開口。所述的渦輪增壓機的空氣入口上裝有空氣濾清器。有益效果本發(fā)明充分利用潮汐和海浪升降起伏的巨大能量來發(fā)電，無需建壩 投資少見效快，可以批量建造，且只要在海邊就可以安裝使用。


圖1是本發(fā)明實施例1的組成結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2是實施例2的組成結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖3是實施例3的組成結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖4是實施例4的組成結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖5是實施例5的動力輸出裝置組成結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖6是另一種動力輸出裝置組成結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖7是圖6的右視示意；圖8是另一種動力輸出裝置去掉外環(huán)型路軌的示意圖；圖9是多個動力輸出裝置的組合示意圖；圖10是折疊狀態(tài)的氣囊1結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖11是開口狀態(tài)的氣囊1結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；圖12是折疊狀態(tài)的氣囊2結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖13是開口狀態(tài)的氣囊2結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。圖中1-潮汐波浪氣壓發(fā)生器，2-渦輪增壓機，3-壓縮氣儲存罐，4-發(fā)電機組， 5-倒置筒體，6-海面，7-進氣管，8-出氣管，9-單向閥，10-渦輪室，11-增壓器，12-雙渦輪增壓機，13-空氣濾清器。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明的潮汐波浪能量轉(zhuǎn)換發(fā)電系統(tǒng)實施例1，由潮汐波浪氣壓 發(fā)生器1和渦輪增壓機2、壓縮氣儲存罐3、發(fā)電機組4及連接管道組成，氣壓發(fā)生 器為一固定在海中的倒置筒體5，筒體口始終淹沒在海面之下，朝上的筒底高出海 面6上升的最高位置之上(也可平于海面上升的最高位置)，筒底分別裝有進氣7 和出氣管8，進氣管和出氣管上分別接有進氣單向閥9和出氣單向閥9;氣壓發(fā)生器 的進氣管另一端與大氣相通，出氣管的另一端接由渦輪室10和增壓器11組成的渦 輪增壓機渦輪室進氣口，渦輪室出氣口與大氣相通，渦輪增壓機主要是由渦輪室和 增壓器組成，渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內(nèi)，二者同軸剛性聯(lián)接，增壓器 進氣口通過空氣濾清器13與大氣相通，壓縮氣出口有管接至壓縮氣儲存罐3，在入 罐處還裝有單向閥9，壓縮氣儲存罐輸出至由氣動馬達和發(fā)電機組構(gòu)成的發(fā)電機組4 發(fā)電。圖2所示的本發(fā)明實施例2，渦輪室出氣口不通大氣，而是接至倒置筒體的進 氣管7，倒置筒體的出氣管8至渦輪室進氣口之間的連接管道上旁接有向內(nèi)的單向 閥9，渦輪室出氣口接至進氣管之間的連接管道上旁接有向外的單向閥9。本例不光利用海平面上升時壓縮倒置筒體內(nèi)的空氣做功，還利用海平面下降時 倒置筒體內(nèi)形成真空負壓來做功，此時出氣單向閥關(guān)閉，進氣單向閥打開，空氣通 過渦輪室進氣口或單向閥補充進筒體內(nèi)同時推動渦輪增壓機工作。圖3所示的本發(fā)明實施例3，與前兩例不同之處在于有兩臺渦輪增壓機，倒置 筒體進氣管的另一端不通往大氣而是接到另一渦輪增壓機的渦輪室排氣口，渦輪室 進氣口則通過空氣濾清器外接大氣，增壓器進氣口也通過空氣濾清器與大氣相通， 壓縮氣出口接壓縮氣儲存罐。圖4所示的本發(fā)明實施例4，所采用的渦輪增壓機為雙渦輪增壓機，葉輪裝在增壓器內(nèi)，雙渦輪分別裝在左、右渦輪室內(nèi)，三者同軸剛性聯(lián)接；氣壓發(fā)生器的出 氣管接雙渦輪增壓機右渦輪室進氣口，右渦輪室的排氣口通向大氣，氣壓發(fā)生器的 進氣管接左渦輪室排氣口，左渦輪室的進氣口則通過空氣濾清器與大氣相通；公用 的增壓器進氣口通過空氣濾清器與大氣相通，壓縮氣出口有管接壓縮氣儲存罐，壓 縮氣儲存罐輸出至發(fā)電機組。同樣可實現(xiàn)利用海平面上升、下降做功。圖5所示的本發(fā)明實施例5，在前4例的基礎(chǔ)上，不同之處在于壓縮氣儲存罐 輸出至一動力輸出裝置，該裝置包括充滿液體的容器101、設(shè)置在容器中的立式 整體支撐架102、縱向布置的內(nèi)、外環(huán)型路軌103、 104，并在所述內(nèi)、外環(huán)型路軌 之間沿橫向一則形成闊區(qū)105、另一側(cè)形成窄區(qū)106，多個可折疊開口氣囊107以帶 動鏈108呈環(huán)形依次連接并設(shè)置在所述內(nèi)、外環(huán)型路軌之間，從而所述氣囊沿所述 內(nèi)、外環(huán)型路軌往返運行，所述氣囊開口方向一致，在經(jīng)過所述闊區(qū)時開口朝下并 張開使容積增大、經(jīng)過窄區(qū)時開口合攏容積變?。辉谡w支撐架上設(shè)有輸出輪109 并被帶動鏈帶動旋轉(zhuǎn)；前述的壓縮氣儲存罐3的壓縮空氣輸出至所述闊區(qū)下方，對 應(yīng)于氣囊開口；輸出輪109直接帶動發(fā)電機。裝置的外層與內(nèi)層環(huán)型路軌分為前后兩區(qū)，前區(qū)是內(nèi)外層環(huán)型路軌平行相隔較 大的闊區(qū)區(qū)域，闊區(qū)是給張開口的氣囊通過，后區(qū)是內(nèi)外層環(huán)型路軌平行相隔較窄 的窄區(qū)區(qū)域，窄區(qū)是給收口的氣囊通過，在路軌窄區(qū)最底層的內(nèi)外層環(huán)型路軌，路 軌在窄區(qū)最底部開始向闊區(qū)180度漸漸轉(zhuǎn)變?yōu)殚焻^(qū)，這時路軌向闊區(qū)那邊平行相隔向 外漸漸擴張變成闊區(qū)，相反地在路軌闊區(qū)最高層的內(nèi)外層環(huán)型路軌，路軌在闊區(qū)最 頂部開始向窄區(qū)180度漸漸轉(zhuǎn)變?yōu)檎瓍^(qū)，這時路軌向窄區(qū)平行相隔向內(nèi)漸漸收窄變成 窄區(qū)，就是這樣形成內(nèi)外層環(huán)型路軌前后兩區(qū)的結(jié)構(gòu)，環(huán)型路軌的作用是給氣囊卡 在內(nèi)外層環(huán)型路軌前后兩區(qū)循環(huán)運行。連成串的氣囊在內(nèi)外層環(huán)型路軌前后兩區(qū)內(nèi)循環(huán)運行，在窄區(qū)的氣囊一定是向 下運行的，原因它是被路軌闊區(qū)上升浮動力較強的充氣氣囊推動帶動鏈運轉(zhuǎn)，把排 氣氣囊拉回水中底部的，所以窄區(qū)的氣囊一定是向下運行，當窄區(qū)被拉回水中底部 的排氣氣囊，在路軌窄區(qū)最底層開始漸漸被拉進入路軌闊區(qū)時，氣囊的連接器被向 闊區(qū)平行相隔向外漸漸擴張的路軌所引導向外漸漸把氣囊口擴張，前述的壓縮氣儲 存罐的輸出空氣進入到氣囊中產(chǎn)生浮力，浮力推動帶動鏈運轉(zhuǎn)病帶動輸出輪轉(zhuǎn)動輸 出動力致發(fā)電機發(fā)電；與此同時其它在路軌闊區(qū)較高層的氣囊到達頂部開始漸漸進 入路軌窄區(qū)時，氣囊被向窄區(qū)平行相隔向內(nèi)開始收窄的路軌所引導，漸漸向內(nèi)收窄 把氣囊擠壓排氣，并被拉回水中底部。該動力輸出裝置及采用該裝置的發(fā)電裝置由本申請的發(fā)明人發(fā)明，國際申請?zhí)?為PCT/CN006/003803,國際公布日為2007年7月12日，國際公布號為 WO2007/076719Al。圖6至圖8所示的本發(fā)明實施例6，與例5不同之處在于在整體支撐架上設(shè)有 轉(zhuǎn)動輪并被帶動鏈帶動旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動輪通過鏈條帶動一齒輪，齒輪直接帶動發(fā)電機發(fā) 電。圖9所示的本發(fā)明實施例，為多個例6裝置的組合。圖10和圖11表示出可折疊開口氣囊1的結(jié)構(gòu)，圖12和圖13表示出可折疊開 口氣囊2的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1、一種潮汐波浪能量發(fā)電系統(tǒng)，其特征是由潮汐波浪氣壓發(fā)生器(1)和渦輪增壓機(2)、壓縮氣儲存罐(3)、發(fā)電機組(4)組成，所述的氣壓發(fā)生器為固定在海中的倒置筒體，筒口始終淹沒在海面之下，筒底高出或平于海面上升的最高位，筒底分別裝有進氣管和出氣管，進、出氣管上分別裝有進、出氣單向閥；氣壓發(fā)生器的出氣管接由渦輪室和增壓器組成的渦輪增壓機渦輪室進氣口，增壓器進氣口與大氣相通、壓縮氣出口有管接壓縮氣儲存罐，壓縮氣儲存罐輸出至發(fā)電機組。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮汐波浪能量發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述渦輪室 出氣口通過空氣濾清器與大氣相通。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮汐波浪能量發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述渦輪室 出氣口接至倒置筒體進氣管，所述出氣管至渦輪室進氣口之間的連接管 道上旁接有向內(nèi)的單向閥，渦輪室出氣口接至進氣管之間的連接管道上 旁接有向外的單向閥。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮汐波浪能量發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述倒置筒 體進氣管接另一渦輪增壓機的渦輪室排氣口，該渦輪增壓機的渦輪室和 增壓器進氣口通過空氣濾清器與大氣相通，壓縮氣出口接壓縮氣儲存罐。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮汐波浪能量發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述的渦輪 增壓機為雙渦輪增壓機，葉輪裝在增壓器內(nèi)，雙渦輪分別裝在左、右渦 輪室內(nèi)，三者同軸剛性聯(lián)接；所述氣壓發(fā)生器的出氣管接雙渦輪增壓機右渦輪室進氣口，進氣管的接左渦輪室排氣口，增壓器進氣口通過空氣濾清器與大氣相通、壓縮氣出口有管接壓縮氣儲存罐，壓縮氣儲存罐輸 出至發(fā)電機組。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的任意一項潮汐波浪能量發(fā)電系統(tǒng)，其特征是 所述的發(fā)電機組為氣動馬達發(fā)電機組合。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的任意一項潮汐波浪能量發(fā)電系統(tǒng)，其特征是 所述的壓縮氣儲存罐輸出至發(fā)電機組之前先通過一動力輸出裝置，該裝 置包括充滿液體的容器、設(shè)置在容器中的立式整體支撐架、縱向布置 的內(nèi)、外環(huán)型路軌，所述內(nèi)、外環(huán)型路軌之間沿橫向一則形成闊區(qū)、另 一側(cè)形成窄區(qū)，多個可折疊開口氣囊以帶動鏈呈環(huán)形依次連接并設(shè)置在 所述內(nèi)、外環(huán)型路軌之間，從而所述氣囊可沿所述內(nèi)、外環(huán)型路軌往返 運行，氣囊開口方向一致，在經(jīng)過所述闊區(qū)時開口朝下并張開使容積增 大、經(jīng)過窄區(qū)時開口合攏容積變??；所述整體支撐架上設(shè)有輸出輪或齒 輪并被所述帶動鏈帶動旋轉(zhuǎn);所述的壓縮氣儲存罐輸出至所述闊區(qū)下方， 對應(yīng)于氣囊開口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種潮汐波浪能量發(fā)電系統(tǒng)，其特征是由潮汐波浪氣壓發(fā)生器和渦輪增壓機、壓縮氣儲存罐、發(fā)電機組及連接管道組成，所述的氣壓發(fā)生器為固定在海中的倒置筒體，筒體口始終淹沒在海面之下，朝上的筒底平于或高出海面上升的最高位置之上，筒底分別裝有進氣管和出氣管，進氣和出氣管上分別裝有進氣和出氣單向閥；氣壓發(fā)生器的出氣管另一端接由渦輪室和增壓器組成的渦輪增壓機渦輪室進氣口，增壓器進氣口與大氣相通，增壓器壓縮氣出口又有管接壓縮氣儲存罐，壓縮氣儲存罐輸出至發(fā)電機組。本發(fā)明充分利用潮汐和海浪升降起伏的巨大能量來發(fā)電，無需建壩投資少見效快，可以批量建造，且只要在海邊就可以安裝使用。
文檔編號F03B13/24GK101251079SQ20081002661
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者陳克敏 申請人:陳克敏