本發(fā)明屬于發(fā)電技術領域,涉及一種波浪能發(fā)電裝置。
背景技術:
海洋約占地球表面積的71%,人類不僅在遠洋運輸上需要海洋,在淡水資源日益匱乏的今天更是將更多的目光投向海洋。海洋中包括大量的波浪能、潮流能、溫差能等可再生能源。據(jù)統(tǒng)計全世界可再生的海洋能蘊藏的總量約為七百六十多億千瓦??梢姾Q笾心芰康拇鎯α亢推渌哂械拈_發(fā)潛能十分驚人。
波浪能不僅能源分布十分廣泛,而且其平均能量密度也遠大于太陽能和風能,約為太陽能的200倍,風能的50倍,由此可見其能量密度十分巨大,現(xiàn)階段對波浪能開發(fā)和利用的程度還沒有那么廣泛。
波浪能具有隨機性、不確定性并且波浪會給波浪能發(fā)電裝置帶來較大的沖擊力,所以目前波浪能發(fā)電裝置的發(fā)電效率普遍不高,并且在工作中被波浪損壞的比例較大。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術存在上述問題,提出了一種波浪能發(fā)電裝置,本波浪能發(fā)電裝置要解決的技術問題是:提高波浪能發(fā)電裝置的發(fā)電效率,減小波浪對波浪能發(fā)電裝的沖擊、降低波浪能發(fā)電裝在工作中的損壞率。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種波浪能發(fā)電裝置,包括底座,所述底座上設置有橫截面呈圓形的立柱一,其特征在于,所述立柱一上設置有升降套,所述升降套在立柱一上周向固定軸向滑動,所述升降套的上端設置有浮體,所述浮體中具有發(fā)電艙一,所述浮體的上端轉動設置有安裝座,所述發(fā)電艙一中設置有發(fā)電機一,所述發(fā)電機一的輸入軸豎直朝上設置,所述發(fā)電機一的輸入軸和發(fā)電艙一的上側面轉動連接并且兩者之間密封設置,所述發(fā)電機一的輸入軸的端部固連在安裝座的下側面上,所述安裝座上設置有安裝槽,所述安裝座中位于安裝槽的一側設置有發(fā)電艙二,所述發(fā)電艙二中設置有發(fā)電機二,所述安裝槽的兩側壁之間轉動設置有轉軸一,所述轉軸一的一端伸入發(fā)電艙二并且端部和發(fā)電機二的輸入軸傳動連接,所述轉軸一上固連有擺動體,所述擺動體的兩側均設置有復位彈簧,兩所述復位彈簧的另外一端均固連在安裝槽的底面上,所述安裝座的外側壁上均勻固連有若干個動力葉片。
上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,所述升降套中設置通孔,所述通孔的上端和下端的橫截面均呈圓形,所述通孔的中部具有橫截面呈矩形的滑動部,所述立柱一穿設在通孔中,所述立柱一的外壁上固連有矩形的限位凸沿,所述限位凸沿位于通孔的滑動部中,所述限位凸沿和滑動部之間間隙配合,所述限位凸沿和滑動部的上端之間設置有四根緩沖彈簧,四根所述緩沖彈簧和限位凸沿上側面的四條邊沿一一對應,所述緩沖彈簧的一端固連在限位凸沿上側面,另外一端固連在滑動部的上端面上。
上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,所述底座上設置有活塞缸,所述活塞缸中具有活塞和活塞桿,所述活塞桿滑動設置在活塞缸的上端,所述活塞桿的下端位于活塞缸中并且端部和活塞的上側面固連,所述活塞桿的上端伸出活塞缸的上端并且端部和升降套的下端鉸接,所述底座上設置有立柱二,所述立柱二的上端設置有水艙,所述水艙的位置始終高于海平面,所述活塞缸上設置有當活塞上下運動時可以把海水打入水艙的送水機構,所述立柱二上設置有可以利用水艙中的海水進行發(fā)電的水動力發(fā)電裝置。
上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,所述送水機構包括單向閥一、單向閥二、進水總管、進水支管一和進水支管二,所述活塞把活塞缸的內腔分隔為上腔體和下腔體,所述上腔體頂部的側壁上分別設置有排水管一和進水管一,所述下腔體底部的側壁上分別設置有排水管二和進水管二,所述進水管一和進水管二上均設置有單向閥二,所述排水管一通過單向閥一和進水支管一的一端連通,所述排水管二通過單向閥一和進水支管二的一端連通,所述進水支管一和進水支管二的另外一端均和進水總管連通,所述進水總管的一端封閉,另外一端和水艙連通。
所述單向閥一只允許海水從活塞缸中流出到外界環(huán)境中,所述單向閥二之允許外界環(huán)境中的海水進入到活塞缸中。
上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,所述水動力發(fā)電裝置包括發(fā)電機三、發(fā)電箱、發(fā)電水管一、發(fā)電水管二,所述立柱二的上端設置有發(fā)電艙三,所述發(fā)電機三和發(fā)電箱均設置在發(fā)電艙三中,所述發(fā)電箱中轉動設置有轉軸二,所述轉軸二上固連有葉輪,所述轉軸二的一端伸出發(fā)電箱并且端部和發(fā)電機三的輸入軸固連,所述發(fā)電箱的上端通過發(fā)電水管一和水艙的內腔的底部連通,所述發(fā)電水管二的一端和發(fā)電箱的底部連通,另外一端伸出立柱二的外側壁,所述發(fā)電水管一上設置有電磁閥,所述水艙的內腔上端的側壁上設置有液位開關,所述水艙的上方設置有水密箱,所述水密箱中設置有控制器,所述液位開關和電磁閥均和控制器電連接。
上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,所述控制器是單片機。
上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,所述擺動體的兩側對稱設置有內凹部,當擺動體豎直設置時,兩所述內凹部分別位于轉軸一軸向的兩側。
上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,所述擺動體的頂部具有弧形部。
上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,所述進水支管一、進水支管二、發(fā)電水管一、發(fā)電水管二、進水總管均為不銹鋼管。
上述的一種波浪能發(fā)電裝置中,所述所述安裝座的底面上沿著周向均勻設置有若干個滑塊,所述浮體的上側面上設置有環(huán)形滑槽,所述環(huán)形滑槽和滑塊的橫截面均呈現(xiàn)T形,若干個所述滑塊均滑動設置在環(huán)形滑槽中。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有:發(fā)電效率高,可以減小波浪沖擊,使用壽命長等優(yōu)點。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明的局部結構剖視圖。
圖3是圖1中A處的放大圖。
圖4是圖1中B處的放大。
圖5是圖1中C-C處的剖視圖。
圖中:1、底座;2、立柱一;2a、限位凸沿;3、升降套;3a、通孔;3b、滑動部;4、浮體;4a、發(fā)電艙一;4b、環(huán)形滑槽;5、安裝座;5a、發(fā)電艙二;5b、安裝槽;5c、滑塊;5d、動力葉片;6、發(fā)電機一;7、發(fā)電機二;8、轉軸一;9、擺動體;9a、內凹部;9b、弧形部;10、水艙;11、液位開關;12、水密箱;13、控制器;14、立柱二;14a、發(fā)電艙三;15、進水總管;15a、進水支管一;15b、進水支管二;16、活塞桿;17、活塞缸;17a、上腔體;17b、下腔體;17c、排水管一;17d、排水管二;17e、進水管一;17f、進水管二;17g、活塞;18、單向閥一;19、單向閥二;20、電磁閥;21、發(fā)電水管一;22、發(fā)電水管二;23、發(fā)電機三;24、發(fā)電箱;24a、葉輪;24b、轉軸二;25、緩沖彈簧;26、復位彈簧。
具體實施方式
以下是本發(fā)明的具體實施例并結合附圖,對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實施例。
如圖1至圖5所示,一種波浪能發(fā)電裝置,包括底座1,所述底座1上設置有橫截面呈圓形的立柱一2,其特征在于,所述立柱一2上設置有升降套3,所述升降套3在立柱一2上周向固定軸向滑動,所述升降套3的上端設置有浮體4,所述浮體4中具有發(fā)電艙一4a,所述浮體4的上端轉動設置有安裝座5,所述發(fā)電艙一4a中設置有發(fā)電機一6,所述發(fā)電機一6的輸入軸豎直朝上設置,所述發(fā)電機一6的輸入軸和發(fā)電艙一4a的上側面轉動連接并且兩者之間密封設置,所述發(fā)電機一6的輸入軸的端部固連在安裝座5的下側面上,所述安裝座5上設置有安裝槽5b,所述安裝座5中位于安裝槽5b的一側設置有發(fā)電艙二5a,所述發(fā)電艙二5a中設置有發(fā)電機二7,所述安裝槽5b的兩側壁之間轉動設置有轉軸一8,所述轉軸一8的一端伸入發(fā)電艙二5a并且端部和發(fā)電機二7的輸入軸傳動連接,所述轉軸一8上固連有擺動體9,所述擺動體9的兩側均設置有復位彈簧26,兩所述復位彈簧26的另外一端均固連在安裝槽5b的底面上,所述安裝座5的外側壁上均勻固連有若干個動力葉片5d。
底座1設置在海底,在浮體4的作用下,安裝座5的下部位于海水中,上部露出水面,安裝座5可以在浮體4上周向轉動,當海浪作用到本波浪能發(fā)電裝置上時,海浪可以推動擺動體9擺動,擺動體9帶動轉軸一8轉動,轉軸一8帶動發(fā)電機二7的輸入軸轉動發(fā)電,因為在擺動體9的兩側均設置有復位彈簧26,所以當海浪退去以后擺動體9可以復位,使得擺動體9在沒有海浪沖擊的情況下始終處于豎直狀態(tài),進而提高發(fā)電機二7的發(fā)電效率;
因為升降套3在立柱一2上周向固定軸向滑動,所以升降套3不能繞著立柱一2轉動,把安裝座5轉動設置在浮體4上,并且在安裝座5的外側壁上均勻固連有若干個動力葉片5d的目的,除了當海浪作用到本波浪能發(fā)電裝置上時,海浪還可以作用到動力葉片5d上,使得動力葉片5d帶動安裝座5轉動,進而使得安裝座5帶動發(fā)電機一6的輸入軸轉動發(fā)電,還可以起到消能的作用,即把海浪的沖擊力轉化為推動安裝座5轉動的動能,從而減小海浪對本波浪能發(fā)電裝置所帶來的沖擊力,在充分利用海浪能發(fā)電的同時,可以起到保護本波浪能發(fā)電裝置的作用,提高本波浪能發(fā)電裝置的使用壽命;另外海洋中的洋流也可以推動動力葉片5d,使得安裝座5轉動,進而使得安裝座5帶動發(fā)電機一6的輸入軸轉動發(fā)電,提高海洋能的利用率。
另外浮體4的下方通過升降套3滑動設置在立柱一2上,當海浪作用到本波浪能發(fā)電裝置上時,在海浪的作用下,安裝座5、浮體4會把海浪的沖擊力傳遞給升降套3,升降套3會沿著立柱一2向下滑動,升降套3向下運動的同時,海水會反作用于升降套3、浮體4和安裝座5,使之產生一個豎直向上的反作用力,從而起到緩沖的作用,抵消海浪的沖擊力,起到保護本波浪能發(fā)電裝置的作用,提高本波浪能發(fā)電裝置的使用壽命。
具體來說,所述升降套3中設置通孔3a,所述通孔3a的上端和下端的橫截面均呈圓形,所述通孔3a的中部具有橫截面呈矩形的滑動部3b,所述立柱一2穿設在通孔3a中,所述立柱一2的外壁上固連有矩形的限位凸沿2a,所述限位凸沿2a位于通孔3a的滑動部3b中,所述限位凸沿2a和滑動部3b之間間隙配合,所述限位凸沿2a和滑動部3b的上端之間設置有四根緩沖彈簧25,四根所述緩沖彈簧25和限位凸沿2a上側面的四條邊沿一一對應,所述緩沖彈簧25的一端固連在限位凸沿2a上側面,另外一端固連在滑動部3b的上端面上。
滑動部3b和限位凸沿2a配合在起到導向作用的同時,還起到限位的作用,可以避免升降套3繞著立柱一2轉動,緩沖彈簧25可以起到緩沖的作用,可以進一步抵消海浪的沖擊力,起到保護本波浪能發(fā)電裝置的作用。四根所述緩沖彈簧25和限位凸沿2a上側面的四條邊沿一一對應,這樣可以使得限位凸沿2a和滑動部3b的上端之間所受力均勻,進而使得升降套3的上下運動平穩(wěn)、可靠。
具體來說,所述底座1上設置有活塞缸17,所述活塞缸17中具有活塞17g和活塞桿16,所述活塞桿16滑動設置在活塞缸17的上端,所述活塞桿16的下端位于活塞缸17中并且端部和活塞17g的上側面固連,所述活塞桿16的上端伸出活塞缸17的上端并且端部和升降套3的下端鉸接,所述底座1上設置有立柱二14,所述立柱二14的上端設置有水艙10,所述水艙10的位置始終高于海平面,所述活塞缸17上設置有當活塞17g上下運動時可以把海水打入水艙10的送水機構,所述立柱二14上設置有可以利用水艙10中的海水進行發(fā)電的水動力發(fā)電裝置。
在海浪的作用下,升降套3帶動活塞桿16和活塞17g上下運動,活塞17g的上下運動可以把海水輸送到水艙10中,然后水動力發(fā)電裝置利用水艙10中的海水進行發(fā)電。
具體來說,所述送水機構包括單向閥一18、單向閥二19、進水總管15、進水支管一15a和進水支管二15b,所述活塞17g把活塞缸17的內腔分隔為上腔體17a和下腔體17b,所述上腔體17a頂部的側壁上分別設置有排水管一17c和進水管一17e,所述下腔體17b底部的側壁上分別設置有排水管二17d和進水管二17f,所述進水管一17e和進水管二17f上均設置有單向閥二19,所述排水管一17c通過單向閥一18和進水支管一15a的一端連通,所述排水管二17d通過單向閥一18和進水支管二15b的一端連通,所述進水支管一15a和進水支管二15b的另外一端均和進水總管15連通,所述進水總管15的一端封閉,另外一端和水艙10連通。
具體來說,所述單向閥一18只允許海水從活塞缸17中流出到外界環(huán)境中,所述單向閥二19之允許外界環(huán)境中的海水進入到活塞缸17中。
當活塞17g向上運動時,上腔體17a中的海水通過排水管一17c和單向閥一18輸送到進水支管一15a中并且通過進水總管15后進入水艙10,同時下腔體17b中,外界的海水通過單向閥二19和進水管二17f進入到下腔體17b;
當活塞17g向下運動時,外界的海水通過單向閥二19和進水管一17e進入到上腔體17a中,
下腔體17b中的海水通過排水管二17d和單向閥一18輸送到進水支管二15b中并且通過進水總管15后進入水艙10;
活塞17g向上和向下運動時,均可以把海水輸送到水艙10中,輸送效率高。
具體來說,所述水動力發(fā)電裝置包括發(fā)電機三23、發(fā)電箱24、發(fā)電水管一21、發(fā)電水管二22,所述立柱二14的上端設置有發(fā)電艙三14a,所述發(fā)電機三23和發(fā)電箱24均設置在發(fā)電艙三14a中,所述發(fā)電箱24中轉動設置有轉軸二24b,所述轉軸二24b上固連有葉輪24a,所述轉軸二24b的一端伸出發(fā)電箱24并且端部和發(fā)電機三23的輸入軸固連,所述發(fā)電箱24的上端通過發(fā)電水管一21和水艙10的內腔的底部連通,所述發(fā)電水管二22的一端和發(fā)電箱24的底部連通,另外一端伸出立柱二14的外側壁,所述發(fā)電水管一21上設置有電磁閥20,所述水艙10的內腔上端的側壁上設置有液位開關11,所述水艙10的上方設置有水密箱12,所述水密箱12中設置有控制器13,所述液位開關11和電磁閥20均和控制器13電連接。
當水艙10中的液位高于液位開關11時,液位開關11發(fā)送信號給控制器13,所述控制器13控制電磁閥20打開,水艙10中的海水快速地通過發(fā)電管一21后進入到發(fā)電箱24帶動葉輪24a和轉軸二24b轉動,發(fā)電箱24中的海水通過發(fā)電管二22排出到外界環(huán)形中,實現(xiàn)把水艙10的海水的勢能轉換為電能。
具體來說,所述控制器13是單片機。單片機功能強大,成本低。
具體來說,所述擺動體9的兩側對稱設置有內凹部9a,當擺動體9豎直設置時,兩所述內凹部9a分別位于轉軸一8軸向的兩側。
內凹部9a的設置,可以更好的收集海浪的能量,推動轉軸一8轉動。
具體來說,所述擺動體9的頂部具有弧形部9b。
弧形部9b可以起到導流的作用,使得海浪中的海水可以快速的離開擺動體9,進而使得擺動體9可以快速的復位,提高發(fā)電機二7的發(fā)電的效率。
具體來說,所述進水支管一15a、進水支管二15b、發(fā)電水管一21、發(fā)電水管二22、進水總管15均為不銹鋼管。
具體來說,所述安裝座5的底面上沿著周向均勻設置有若干個滑塊5c,所述浮體4的上側面上設置有環(huán)形滑槽4b,所述環(huán)形滑槽4b和滑塊5c的橫截面均呈現(xiàn)T形,若干個所述滑塊5c均滑動設置在環(huán)形滑槽4b中。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
盡管本文較多地使用了1、底座;2、立柱一;2a、限位凸沿;3、升降套;3a、通孔;3b、滑動部;4、浮體;4a、發(fā)電艙一;4b、環(huán)形滑槽;5、安裝座;5a、發(fā)電艙二;5b、安裝槽;5c、滑塊;5d、動力葉片;6、發(fā)電機一;7、發(fā)電機二;8、轉軸一;9、擺動體;9a、內凹部;9b、弧形部;10、水艙等術語,但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質;把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。