一種利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于新型可再生能源技術(shù)和水產(chǎn)養(yǎng)殖裝置領(lǐng)域，特別涉及一種利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置。它包括船型漂浮主體、擺板、傳動(dòng)裝置、進(jìn)氣箱、空氣壓縮管道和水下單向閥。其特征是：船型漂浮主體的側(cè)面安裝有傳動(dòng)裝置和擺板；進(jìn)氣箱、空氣壓縮管道和水下單向閥布放于漂浮主體的內(nèi)部；擺板通過傳動(dòng)裝置和進(jìn)氣箱中的活塞連接；傳動(dòng)裝置連接進(jìn)氣箱內(nèi)的活塞，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)推動(dòng)進(jìn)氣箱內(nèi)氣體流動(dòng)，氣體匯聚到空氣壓縮管道并通過水下單向閥向外部設(shè)備輸出空氣進(jìn)行供氧。本發(fā)明設(shè)計(jì)能利用波浪傳遞過程中引起的擺板的運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)空氣壓縮管道中的空氣的流動(dòng)，并對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行供氧，具有較高的可靠性，易于制造、安裝和移動(dòng)。
【專利說明】一種利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新型可再生能源技術(shù)和水產(chǎn)養(yǎng)殖裝置領(lǐng)域，特別是一種利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]科學(xué)養(yǎng)殖魚類在增加魚類產(chǎn)量方面是十分重要的。近年來，人們采取多品種養(yǎng)殖方式，廣泛采用增氧機(jī)增氧，提高放養(yǎng)密度等辦法，挖掘水體生產(chǎn)潛力，使產(chǎn)量顯著增加。同一時(shí)期，作為主要可再生能源之一的海洋能事業(yè)也取得很大發(fā)展，海洋能應(yīng)用技術(shù)日趨成熟，為人類在21世紀(jì)充分利用海洋能展示了美好前景。由此，結(jié)合海洋能利用和魚類養(yǎng)殖兩個(gè)領(lǐng)域?qū)τ谄涓髯缘陌l(fā)展都有巨大意義，在技術(shù)上也存在可能。
[0003]根據(jù)波浪能裝置布放的位置，可將其分為三類:離岸式、近岸式和沿岸式。由于易于安裝和維護(hù)、建設(shè)成本低等特點(diǎn)，早期研究較多、應(yīng)用較廣的設(shè)計(jì)大多都屬于近岸式和沿岸式。然而，近岸地區(qū)相對(duì)較低的波浪能密度大大限制了波浪能的利用和波浪能技術(shù)的發(fā)展。相對(duì)地，在深水地區(qū)波浪能的密度較高，同時(shí)又不會(huì)占用寶貴的陸地資源，在近些年來深水區(qū)離岸式波浪能裝置受到人們更多的關(guān)注，其具有代表性的是位于蘇格蘭的波浪能發(fā)電公司Pelamis在葡萄牙開發(fā)的Agucadoura波浪能發(fā)電場(chǎng)中的“海蛇”發(fā)電裝置。近些年來，這類波浪能裝置得到了較大的發(fā)展。為了降低建設(shè)和維護(hù)的成本，將波浪能裝置和養(yǎng)殖用漁箱結(jié)合起來是一個(gè)頗具前景的方向。利用波浪能直接促進(jìn)漁箱內(nèi)的氧氣和懸浮質(zhì)循環(huán)，有利于減少機(jī)械裝備的使用和對(duì)電能的消耗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服上述現(xiàn)有波浪能技術(shù)的造價(jià)較高、維護(hù)成本高和能量轉(zhuǎn)換效率低等不足，提供一種利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置，它能利用波浪傳遞過程中引起的擺板的運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)空氣壓縮管道中的空氣的流動(dòng)，并對(duì)漁箱進(jìn)行供氧，具有較高的可靠性，易于制造、安裝和移動(dòng)。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置，包括船型漂浮主體、擺板、傳動(dòng)裝置、進(jìn)氣箱、空氣壓縮管道和水下單向閥。其特征是:船型漂浮主體的側(cè)面安裝有傳動(dòng)裝置和擺板；進(jìn)氣箱、空氣壓縮管道和水下單向閥布放于漂浮主體的內(nèi)部；擺板通過傳動(dòng)裝置和進(jìn)氣箱中的活塞連接；傳動(dòng)裝置連接進(jìn)氣箱內(nèi)的活塞，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)推動(dòng)進(jìn)氣箱內(nèi)氣體流動(dòng)，氣體匯聚到空氣壓縮管道并通過水下單向閥向外部設(shè)備輸出空氣進(jìn)行供氧。
[0007]所述的一種利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置，其特征是:船型漂浮主體為橢圓形柱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部中空。
[0008]所述的一種利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置，其特征是:傳動(dòng)裝置由一個(gè)長(zhǎng)連桿和一個(gè)短連桿組成，兩個(gè)連桿之間鉸接連接。
[0009]所述的一種利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置，其特征是:傳動(dòng)裝置與擺板連接是鉸接連接，與活塞連接是剛性連接。
[0010]所述的一種利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置，其特征是:長(zhǎng)連桿左側(cè)上下都安裝有密封墊片。
[0011]所述的一種利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置，其特征是:活塞所處通道兩側(cè)都安裝有止動(dòng)擋板。
[0012]所述的一種利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置，其特征是:進(jìn)氣箱內(nèi)安裝有兩組進(jìn)氣、出氣單向閥。
[0013]船型漂浮主體可以采用單錨鏈固定于海底，其可以在海平面上朝向任意方向。漂浮主體的橢圓形外形以及擺板的布放方法使得整體供氧裝置在迎向來波方向時(shí)裝置受到的水動(dòng)力學(xué)阻力最小，由此，當(dāng)波浪作用于利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置時(shí)，裝置會(huì)自動(dòng)調(diào)整為朝向來波的方向。同時(shí)，較小的水動(dòng)力學(xué)阻力也保證了在風(fēng)浪條件較為惡劣時(shí)，整體供氧裝置受到的波浪力較小，保障了裝置的安全性。
[0014]擺板與漂浮主體鉸接相連，只有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)自由度。海浪傳遞過來時(shí)，波、流的作用力作用于擺板，擺板的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)短連桿和長(zhǎng)連桿運(yùn)動(dòng)，與長(zhǎng)連桿剛性連接的活塞也隨之運(yùn)動(dòng)。在波浪的波峰和波谷的往復(fù)交替作用下，活塞的水平運(yùn)動(dòng)也是往復(fù)的。當(dāng)擺板向靠近主體方向運(yùn)動(dòng)，與長(zhǎng)連桿連接的活塞向右運(yùn)動(dòng)，左側(cè)進(jìn)氣單向閥打開并進(jìn)氣，同時(shí)右側(cè)出氣單向閥打開出氣，氣體流入到空氣壓縮管道并流經(jīng)水下單向閥向外部設(shè)備供氣。當(dāng)擺板向遠(yuǎn)離漂浮主體的方向運(yùn)動(dòng)，與長(zhǎng)連桿相連的活塞向左水平運(yùn)動(dòng)，右側(cè)進(jìn)氣單向閥打開并進(jìn)氣，同時(shí)左側(cè)出氣單向閥打開出氣，氣體流入到空氣壓縮管道并流經(jīng)水下單向閥向外部設(shè)備供氣。由于漂浮主體周圍安裝有多個(gè)擺板，這些擺板之間相互獨(dú)立，進(jìn)氣系統(tǒng)也互不影響，有利于整體供氧裝置輸出的穩(wěn)定性。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016]本發(fā)明適用于波浪能資源較為豐富的深水和近海海域，采用橢圓形船型漂浮主體和多擺板設(shè)計(jì)，能夠根據(jù)來波方向自動(dòng)調(diào)整裝置朝向；有效地將波浪能裝置和養(yǎng)魚箱結(jié)合起來，減少了建造和維護(hù)成本，避免使用較為昂貴的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行增氧；裝置設(shè)計(jì)形式簡(jiǎn)單，適應(yīng)性較好，便于制造、安裝和轉(zhuǎn)移，容易進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的安裝示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明在擺板向靠近漂浮主體方向運(yùn)動(dòng)時(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明在擺板向遠(yuǎn)離漂浮主體方向運(yùn)動(dòng)時(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中，1-船型漂浮主體，2-擺板，3-進(jìn)氣箱，4-空氣壓縮管道，5-傳動(dòng)裝置，6_水下單向閥，7-出氣口，8-鉸接點(diǎn)，9-鉸接點(diǎn)，10-短連桿，11 -鉸接點(diǎn)，12-長(zhǎng)連桿，13-密封墊片，14-活塞，15-緩沖墊片，16-左側(cè)進(jìn)氣單向閥，17-右側(cè)進(jìn)氣單向閥，18-左側(cè)出氣單向閥，19-右側(cè)出氣單向閥，20-止動(dòng)擋板。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]實(shí)施例1:
[0023]如圖1所示，船型漂浮主體I的側(cè)面安裝有傳動(dòng)裝置5和擺板2 ;進(jìn)氣箱3、空氣壓縮管道4和水下單向閥6布放于漂浮主體I的內(nèi)部；漂浮主體I的首、尾部安裝有空氣壓縮管道4的出氣口 7。
[0024]如圖2所示，擺板2與漂浮主體I通過鉸接8連接；傳動(dòng)裝置5連接進(jìn)氣箱3內(nèi)的活塞14，活塞14在其通道內(nèi)具有水平方向的單一自由度；傳動(dòng)裝置5由一個(gè)長(zhǎng)連桿12和一個(gè)短連桿10組成，兩個(gè)連桿之間鉸接11連接；傳動(dòng)裝置5與擺板2連接是鉸接9連接，與活塞14連接是剛性連接；長(zhǎng)連桿12左側(cè)上下都安裝有密封墊片13 ;活塞14所處通道兩側(cè)都安裝有止動(dòng)擋板20 ;進(jìn)氣箱3內(nèi)安裝有兩組進(jìn)氣(16和17)、出氣(18和19)單向閥。
[0025]如圖3所示，活塞14的運(yùn)動(dòng)方向改變時(shí)，單向閥所控制的進(jìn)氣、出氣方式也隨之變化。
[0026]本實(shí)施例的工作原理:
[0027]實(shí)際使用時(shí)，船型漂浮主體I處于漂浮狀態(tài)，其上部表面略高于水平面位置。當(dāng)波浪傳遞到漂浮主體I時(shí)，如果漂浮主體I斜向來波方向，則漂浮主體I所受的不均勻波浪力會(huì)使其自動(dòng)調(diào)整為迎著來波方向從而達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)波浪傳遞到利用水輪機(jī)的船型波浪能發(fā)電裝置，擺板2與漂浮主體I鉸接相連，只有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)自由度。海浪傳遞過來時(shí)，波、流的作用力作用于擺板2，擺板2的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)短連桿10和長(zhǎng)連桿12運(yùn)動(dòng)，與長(zhǎng)連桿12剛性連接的活塞14也隨之運(yùn)動(dòng)。在波浪的波峰和波谷的往復(fù)交替作用下，活塞14的水平運(yùn)動(dòng)也是往復(fù)的。當(dāng)擺板2向靠近主體方向運(yùn)動(dòng)，與長(zhǎng)連桿12連接的活塞14向右運(yùn)動(dòng)，左側(cè)進(jìn)氣單向閥16打開并進(jìn)氣，同時(shí)右側(cè)出氣單向閥19打開出氣，氣體流入到空氣壓縮管道4并流經(jīng)水下單向閥6流出出氣口 7向外部設(shè)備供氣。當(dāng)擺板2向遠(yuǎn)離漂浮主體I的方向運(yùn)動(dòng)，與長(zhǎng)連桿12相連的活塞14向左水平運(yùn)動(dòng)，右側(cè)進(jìn)氣單向閥17打開并進(jìn)氣，同時(shí)左側(cè)出氣單向閥18打開出氣，氣體流入到空氣壓縮管道4并流經(jīng)水下單向閥6流出出氣口 7向外部設(shè)備供氣。由于漂浮主體I周圍安裝有多個(gè)擺板2，這些擺板2之間相互獨(dú)立，進(jìn)氣系統(tǒng)也互不影響，有利于整體波浪能裝置電能輸出的穩(wěn)定性。長(zhǎng)連桿12左側(cè)上下安裝的2個(gè)密封墊片13使得裝置內(nèi)部保持干燥、隔水?；钊?4所處通道兩端安裝的止動(dòng)擋板20限定了活塞14的運(yùn)動(dòng)范圍，從而保證了擺板2的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度不會(huì)太大，不會(huì)顯著改變整體船型裝置的水動(dòng)力學(xué)阻力特征，保證其在能量轉(zhuǎn)換過程中裝置朝向方向的一致性。
[0028]盡管上面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，并不是限制性的。
【權(quán)利要求】
1.一種利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置，包括船型漂浮主體、擺板、傳動(dòng)裝置、進(jìn)氣箱、空氣壓縮管道和水下單向閥，其特征是:船型漂浮主體的側(cè)面安裝有傳動(dòng)裝置和擺板；進(jìn)氣箱、空氣壓縮管道和水下單向閥布放于漂浮主體的內(nèi)部；擺板通過傳動(dòng)裝置和進(jìn)氣箱中的活塞連接；傳動(dòng)裝置連接進(jìn)氣箱內(nèi)的活塞，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)推動(dòng)進(jìn)氣箱內(nèi)氣體流動(dòng)，氣體匯聚到空氣壓縮管道并通過水下單向閥向外部設(shè)備輸出空氣進(jìn)行供氧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置，其特征在于:船型漂浮主體為橢圓形柱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部中空。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置，其特征在于:傳動(dòng)裝置由一個(gè)長(zhǎng)連桿和一個(gè)短連桿組成，兩個(gè)連桿之間鉸接連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置，其特征在于:傳動(dòng)裝置與擺板連接是鉸接連接，與活塞連接是剛性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置，其特征在于:長(zhǎng)連桿左側(cè)上下都安裝有密封墊片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置，其特征在于:活塞所處通道兩側(cè)都安裝有止動(dòng)擋板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用波浪能的可移動(dòng)魚箱供氧裝置，其特征在于:進(jìn)氣箱內(nèi)安裝有兩組進(jìn)氣、出氣單向閥。
【文檔編號(hào)】A01K63/04GK104221992SQ201410527505
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】彭偉, 張志坤 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué)