專利名稱：一種氣動式波浪能發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能量轉(zhuǎn)換裝置，具體地說，是一種利用波浪能的氣動式發(fā)電裝置。
背景技術：
海洋波浪能屬清潔無污染可再生能源，同時也是海洋能源中蘊藏最為豐富的能源之一，因此對海洋波浪能的開發(fā)利用存在巨大潛力。海洋波浪能研究是近期海洋能利用中研究最多的海洋能源，其開發(fā)利用技術已趨于成熟，正在進入或接近于商業(yè)化發(fā)展階段。震蕩浮子是波浪能轉(zhuǎn)換最常用的方式，它具有采集波浪能方便快捷的優(yōu)勢，但往往后續(xù)能量轉(zhuǎn)換裝置不甚理想，電能轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定性較差。另外，后續(xù)能量轉(zhuǎn)換裝置與海水接觸，存在海水腐蝕和機組密封等問題，海洋環(huán)境下的生存能力差。但是關于使用空氣做能量轉(zhuǎn)換的中間介質(zhì)，采用震蕩浮子結(jié)合氣動式波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)利用波浪能的裝置，目前還未見報道。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種電能轉(zhuǎn)換穩(wěn)定性好、海洋環(huán)境下的生存能力強、 結(jié)構(gòu)簡單、造價低的氣動式波浪能發(fā)電裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術方案是本實用新型包括浮體、二連桿、 壓縮氣缸、儲氣囊和汽輪發(fā)電機，活塞桿一端通過二連桿與所述浮體相連，所述活塞桿的另一端連接位于壓縮氣缸內(nèi)的活塞，活塞通過噴嘴口與蓄能腔相通，蓄能腔和蓄能腔壁上的進氣口之間安裝單向閥，儲氣囊一端通過裝有單向閥的氣路連接蓄能腔，另一端通過依次裝有順序閥和節(jié)流閥的氣路連接汽輪發(fā)電機。所述二連桿是由鉸鏈連接的前桿和后桿組成，其中，二連桿前桿和浮體相連，二連桿后桿和活塞桿相連。所述活塞與噴嘴口之間安裝有密封圈，所述壓縮氣缸是水平放置的。本實用新型優(yōu)點在于1、采用震蕩浮子與氣體傳動相結(jié)合的方式，由震蕩浮子快速吸收海洋波浪能轉(zhuǎn)換為活塞缸機械能，后壓縮空氣進入儲氣囊，儲氣囊中氣體能量得到了蓄能、穩(wěn)壓后沖擊汽輪發(fā)電機，實現(xiàn)了將海洋波浪無規(guī)則、易變且難以恒定輸出的能量方便快捷轉(zhuǎn)換為易于利用且恒定的氣體動能，最后得到平穩(wěn)、恒定的電流。2、本實用新型使用了剛性的連桿機構(gòu)取代了大多數(shù)浮體采用的柔性繩索結(jié)構(gòu)，這就可以在波浪能到機械能的首次轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)中生成柱狀活塞的往復運動而不是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)機械能，使得二次能量轉(zhuǎn)換可以使用更為方便和可靠的氣體能量作為載體。3、由于用空氣做能量轉(zhuǎn)換的中間介質(zhì)，避免了發(fā)電機組因與海水接觸引發(fā)的海水腐蝕和機組密封等問題，可以提高裝置在海洋環(huán)境下的生存能力。

[0011]附圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)圖。附圖2是本實用新型能量轉(zhuǎn)換過程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例并參照附圖對本實用新型作進一步描述。附圖中涉及的附圖標記和組成部分如下所示1.浮體2. 二連桿前桿[0016]3.鉸鏈4. 二連桿后桿[0017]5.活塞桿6.壓縮氣缸[0018]7.活塞8.噴嘴口[0019]9.蓄能腔10.密封圈[0020]11.單向閥12.進氣口[0021]13.單向閥14.儲氣囊[0022]15.順序閥16.節(jié)流閥[0023]17.汽輪發(fā)電機18.出氣口如圖1所示，本實用新型包括一個漂浮于海面的浮體1，浮體1上端通過二連桿前桿2、鉸鏈3、二連桿后桿4連接活塞桿5，活塞桿5連有活塞7，活塞7通過噴嘴口 8與蓄能腔9相通，且在活塞7和噴嘴口 8之間還安裝有密封圈10以增強噴嘴口 8的密閉性。蓄能腔9壁上有進氣口 12，進氣口 12上安裝單向閥11。蓄能腔9通過裝有單向閥13的氣路連接儲氣囊14，儲氣囊14的另一端通過依次裝有順序閥15和節(jié)流閥16的氣路連接汽輪發(fā)電機17，出氣口 18設在汽輪發(fā)電機17上。使用該裝置發(fā)電的過程，如圖2所示，共經(jīng)歷了能量的三次轉(zhuǎn)化浮體1快速吸收海洋波浪能轉(zhuǎn)換為活塞桿5的機械能，蓄能腔9內(nèi)的壓縮空氣進入儲氣囊14，實現(xiàn)了機械能到氣體動能的轉(zhuǎn)換，最后汽輪發(fā)電機17在氣體的帶動下發(fā)電，將氣體動能轉(zhuǎn)換為電能。具體地說，即在能量第一次轉(zhuǎn)化過程中，海浪帶動浮體1往復運動，隨之通過二連桿前桿2，鉸鏈3和二連桿后桿4推拉活塞桿5做往復運動；二次能量轉(zhuǎn)化即壓縮氣體的過程中，活塞桿 5壓縮空氣從噴嘴口 8進入蓄能腔9，蓄能腔進氣口 12由于單向閥11閉合而單向閥13開啟使得壓縮氣體由蓄能腔9進入儲氣囊14，當儲氣囊14中氣體壓力達到一定值后，順序閥 15開啟，壓縮氣體進入汽輪發(fā)電機17，另外，由于活塞桿5返程時外界氣壓大于蓄能腔9內(nèi)部壓力，氣體由進氣口 12進入蓄能腔9，單向閥13關閉切斷蓄能腔9與儲氣囊14的氣道； 三次能量轉(zhuǎn)換即氣體動能轉(zhuǎn)換為電能過程中，穩(wěn)定、恒壓的氣體經(jīng)由節(jié)流閥16進入汽輪發(fā)電機17，帶動發(fā)電機發(fā)電，后經(jīng)出氣口 18排出。二連桿前桿2，鉸鏈3和二連桿后桿4是由機械性能好、耐磨的剛性材料制成，如 45#鋼，它可以保證在波浪能到機械能的首次轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)中生成柱狀活塞的往復運動而不是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)機械能，使得二次能量轉(zhuǎn)換可以使用更為方便和可靠的氣體能量作為載體，確保能量轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定性。壓縮氣缸6最好水平放置，以便于活塞7的往返運動。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和補充，這些改進和補充也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種氣動式波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，它設有浮體、二連桿、壓縮氣缸、儲氣囊和汽輪發(fā)電機，活塞桿一端通過二連桿與所述浮體相連，所述活塞桿的另一端連接位于壓縮氣缸內(nèi)的活塞，活塞通過噴嘴口與蓄能腔相通，蓄能腔和蓄能腔壁上的進氣口之間安裝單向閥，蓄能腔一端通過裝有單向閥的氣路連接儲氣囊，儲氣囊另一端通過依次裝有順序閥和節(jié)流閥的氣路連接汽輪發(fā)電機。
2.根據(jù)權利要求1所述的氣動式波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，所述二連桿是由通過鉸鏈連接的前桿和后桿組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的氣動式波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，所述活塞與噴嘴口之間安裝有密封圈。
4.根據(jù)權利要求1所述的氣動式波浪能發(fā)電裝置，其特征在于，所述壓縮氣缸是水平放置的。
專利摘要本實用新型涉及一種氣動式波浪能發(fā)電裝置，它設有浮體、二連桿、壓縮氣缸、儲氣囊和汽輪發(fā)電機，活塞桿一端通過二連桿與所述浮體相連，活塞桿的另一端連接位于壓縮氣缸內(nèi)的活塞，活塞通過噴嘴口與蓄能腔相通，蓄能腔與蓄能腔壁上的進氣口之間安裝單向閥，儲氣囊一端通過裝有單向閥的氣路連接蓄能腔，另一端通過依次裝有順序閥和節(jié)流閥的氣路連接汽輪發(fā)電機。其優(yōu)點表現(xiàn)在采用震蕩浮子與氣體傳動相結(jié)合的方式，實現(xiàn)了將海洋波浪無規(guī)則、易變且難以恒定輸出的能量方便快捷、穩(wěn)定地轉(zhuǎn)換為易于利用且恒定的氣體動能；同時，避免了發(fā)電機組因與海水接觸導致的腐蝕和機組密封等問題，可以提高裝置在海洋環(huán)境下的生存能力。
文檔編號F03B13/24GK202148977SQ20112024764
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權日2011年7月14日
發(fā)明者何晶, 李成龍, 愛顯著, 王世明, 馬利娜 申請人:上海海洋大學