一种微幅波浪振荡浮子装置的制作方法

本实用新型涉及一种微幅波浪振荡浮子装置，属于海洋能发电技术领域。

背景技术：

现在的能源主要是以煤炭、石油为主的化石燃料，这些都是不可再生能源，且在提供能量的同时会造成环境污染，所以开发新能源已经成为刻不容缓的事情。

海洋占地球表面积的71％，其间蕴藏着丰富的能量，主要以潮汐能、波浪能、盐差能和温差能的形式存在。从开发成本、技术难度以及能量密度上来看，相较于其他能源而言，波浪能具有很广阔的开发前景。波浪能是海水动能和势能的统称，根据它的产生原理，我们可以了解到波浪能具有能量密度高、分布面广等优点，所以波浪能的开发在新能源中占据很重要的位置。

目前，在波浪能的开发中，根据装置的工作原理大致可以分为三类：振荡水柱式、振荡浮子式和越浪式。主流的振荡浮子内部结构比较复杂，制作成本较高，且对波浪环境的要求严格，需要较大的风浪才能达到发电的效果。如申请公布号为CN106949003A的专利文献公开的振荡浮子发电装置，该装置将海浪的波浪能转换为发电装置的电能，该装置便利用了结构相对复杂的振荡浮子。鉴于以上原因，开发一种能在小幅波下正常工作的振荡浮子十分必要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种微幅波浪振荡浮子装置，该装置提高了波浪转换效率。

为了达到上述技术目的，本实用新型的技术方案是：

一种微幅波浪振荡浮子装置，包括浮子，所述浮子上活动安装有摆板，所述摆板背波面通过连杆连接有第一滑块，所述第一滑块设置在腔体(可以为封闭腔体)内，在所述腔体一侧，所述连杆深入到腔体内与第一滑块连接；在所述腔体的另一侧，所述腔体上设置有一个或多个进水口和一个或多个出水口；在所述进水口处，所述腔体内侧设置有活动挡板，所述挡板阻挡腔体内的水通过进水口流出，所述腔体外的水可以通过进水口进入腔体内；所述出水口连接有导管；所述浮子边设置有水罐，所述导管与水罐连接，所述水罐底部活动安装，使水罐能够翻转，如所述水罐底部通过轴承安装或铰链安装，使所述水罐沿轴承或铰链翻转；所述水罐上方安装有支架，所述支架通过第一弹簧与水罐连接，所述第一弹簧使水罐保持倾斜；导管不断向水罐输送水，当水罐内的水量达到一定量时，水罐翻转，第一弹簧被拉伸，水罐内的水从水罐开口流出；水罐内的水流出后，第一弹簧恢复，使水罐复位。

水罐也是专门设计的，前部(开口部)大，后部小，在水足够多的时候，重心前移，使得水罐发生偏转；前端开口，后端封闭，水罐发生偏转的时候将水直接放出，快速便捷。

作为优选，所述水罐设置在浮子上，所述水罐底部通过轴承安装在浮子上。

为了固定导管，避免导管固定给水罐翻转带来问题，所述水罐上部设置有长槽口，所述导管设置在长槽口内。

为了减少摆板摆动过程中海水阻力，缩短摆板复位过程，所述腔体内设置有第二滑块，所述第一滑块通过第二弹簧与第二滑块连接。

所述摆板迎波面的底部为弯曲的弧形，所述摆板背波面为曲面形。所述摆板迎波面的底部为弯曲的弧形，摆板迎波面底部弯曲，与竖直平面相比，使得波浪激振力尽可能垂直作用在摆板上，使摆板转动角度更大。所述摆板背波面为曲面形，摆板背波面呈曲线设计，减少了摆动过程中水的阻力。

为了有效地收集小幅波，提高波浪转换效率，所述浮子包括左浮子体和右浮子体，所述左浮子体和右浮子体之间具有工作空腔，所述摆板设置在工作空腔，所述左浮子体左侧设置有左挡板，所述右浮子体右侧设置有右挡板，所述左浮子体、右浮子体后侧设置有后挡板，所述左浮子体、右浮子体上方设置有上挡板，所述左浮子体、右浮子体下方设置有下挡板。

所述左浮子体与波浪接触面由一个或多个弧面构成，所述右浮子体与波浪接触面由一个或多个弧面构成，沿进水方向，所述工作空腔为前宽后窄形状。浮子前端开口处需要安装摆板，为了使得摆板受力范围尽可能大一些，前宽后窄的浮子设计，浮子前端与集浪板相切，减小阻力。

为了扩大波浪的收集范围，所述左浮子体前端设置有外扩的弧形左集浪板，所述右浮子体前端设置有外扩的弧形右集浪板。所述左集浪板、右集浪板之间的夹角为130°。

为了减少浮子与集浪板之间的摩擦，所述左集浪板与左浮子体前端相切，所述右集浪板与右浮子体前端相切。

小幅波在行进过程中，推动浮子中间的摆板摆动。摆板带动连杆使得与之相连的第一滑块(第二滑块)滑动，腔体上设置有进水口，在活动挡板作用下，海水只能从进水口流进腔体内，腔体内的海水无法从进水口流出。在第一滑块(或第二滑块)的推动下，腔体中的海水通过出水口、导管压入浮子上方的水罐中。水罐通过轴承(或铰链)和第一弹簧倾斜安装在浮子上，海水通过导管流入水罐内，逐渐聚集在水罐底部。当水罐中的水达到一定量(如水罐容积的0.45)的时候，水罐绕铰链旋转(例如旋转45°)，将所蓄的水从前端开口处全部排出，浮子上升，水的重力势能转化为浮子的动能，水罐在第一弹簧弹力作用下完成复位。

本实用新型装置充分利用了行进波的动能和势能，并有效地对行进波进行收集，大大提高了波浪转换效率，而且制造成本低，可以用于大规模生产。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为摆板传动结构示意图。

图3为浮子示意图。

图4为浮子另一角度示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-4所示，一种微幅波浪振荡浮子装置，包括浮子1，为了有效地收集小幅波，提高波浪转换效率，如图3、4所述浮子1包括左浮子体19和右浮子体20，所述左浮子体19和右浮子体20之间具有工作空腔21，所述摆板2设置在工作空腔21，所述左浮子体19左侧设置有左挡板25，所述右浮子体20右侧设置有右挡板26，所述左浮子体19、右浮子体20后侧设置有后挡板28，所述左浮子体19、右浮子体20上方设置有上挡板27，所述左浮子体19、右浮子体20下方设置有下挡板29，下挡板29上设置有安装口30(可以用于安装摆板2或腔体7)。

所述左浮子体19与波浪接触面由一个或多个弧面24构成，所述右浮子体20与波浪接触面由一个或多个弧面24构成，沿进水方向，所述工作空腔21为前宽后窄形状。浮子1前端开口处需要安装摆板2，为了使得摆板2受力范围尽可能大一些，前宽后窄的浮子1设计，浮子1前端与集浪板相切，减小阻力。

为了扩大波浪的收集范围，所述左浮子体19前端设置有外扩的弧形左集浪板22，所述右浮子体20前端设置有外扩的弧形右集浪板23。所述左集浪板22、右集浪板23之间的夹角为130°。

为了减少浮子1与集浪板之间的摩擦，所述左集浪板22与左浮子体19前端相切，所述右集浪板23与右浮子体20前端相切。

所述浮子1上活动安装有摆板2(具体过转轴14安装在工作空腔21)，所述摆板2迎波面的底部为弯曲的弧形，所述摆板2背波面为曲面形。所述摆板2迎波面的底部为弯曲的弧形，摆板2迎波面底部弯曲，与竖直平面相比，使得波浪激振力尽可能垂直作用在摆板2上，使摆板2转动角度更大。所述摆板2背波面为曲面形，摆板2背波面呈曲线设计，减少了摆动过程中水的阻力。

所述摆板2背波面通过连杆连接有第一滑块6，所述第一滑块6设置在腔体7(可以为封闭腔体)内，在所述腔体7一侧，所述连杆5深入到腔体7内与第一滑块6连接。为了减少摆板2摆动过程中海水阻力，缩短摆板2复位过程，所述腔体7内设置有第二滑块17，所述第一滑块6通过第二弹簧15与第二滑块17连接。在所述腔体7的另一侧，所述腔体7上设置有一个或多个进水口18和一个或多个出水口；在所述进水口18处，所述腔体7内侧设置有活动挡板16，所述挡板16阻挡腔体7内的水通过进水口18流出，所述腔体7外的水可以通过进水口18进入腔体7内；所述出水口连接有导管8。

所述浮子2上设置有水罐9，具体地，所述水罐9底部通过轴承或铰链11安装在浮子2上。所述导管8与水罐9连接，当固定导管8时，避免导管8固定给水罐9翻转带来问题，所述水罐9上部设置有长槽口，所述导管8设置在长槽口内。所述水罐9底部通过轴承或铰链11安装，所述水罐9沿轴承或铰链11翻转；所述水罐9上方安装有支架12，所述支架12通过第一弹簧13与水罐9连接，所述第一弹簧13使水罐9保持倾斜；导管8不断向水罐9输送水，当水罐9内的水量达到一定量时，水罐9翻转，第一弹簧13被拉伸，水罐9内的水从水罐9开口流出；水罐9内的水流出后，第一弹簧13恢复，使水罐9复位。

使用时，小幅波推动浮子1中间的摆板2摆动。摆板2带动连杆5使得与之相连的第一滑块6(第二滑块17)滑动，腔体7上设置有进水口18，在活动挡板16作用下，海水只能从进水口18流进腔体7内，腔体7内的海水无法从进水口18流出。在第一滑块6(或第二滑块17)的推动下，腔体7中的海水通过出水口、导管8压入浮子上方的水罐9中。水罐9通过轴承或铰链11和第一弹簧13倾斜安装在浮子1上，海水通过导管8流入水罐9内，逐渐聚集在水罐9底部。当水罐9中的水达到一定量(如水罐9容积的0.45)的时候，水罐9绕铰链11旋转(例如旋转45°)，将所蓄的水从前端开口10处全部排出，浮子1上升，水的重力势能转化为浮子1的动能，水罐9在第一弹簧13弹力作用下完成复位。

上述实施例不以任何方式限制本实用新型，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。