专利名称：一种气动式波浪能发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能量转换装置，具体地说，是一种利用波浪能的气动式发电装置。
背景技术：
海洋波浪能属清洁无污染可再生能源，同时也是海洋能源中蕴藏最为丰富的能源之一，因此对海洋波浪能的开发利用存在巨大潜力。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，其开发利用技术已趋于成熟，正在进入或接近于商业化发展阶段。震荡浮子是波浪能转换最常用的方式，它具有采集波浪能方便快捷的优势，但往往后续能量转换装置不甚理想，电能转换的稳定性较差。另外，后续能量转换装置与海水接触，存在海水腐蚀和机组密封等问题，海洋环境下的生存能力差。但是关于使用空气做能量转换的中间介质，采用震荡浮子结合气动式波能转换系统利用波浪能的装置，目前还未见报道。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种电能转换稳定性好、海洋环境下的生存能力强、 结构简单、造价低的气动式波浪能发电装置。为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是本实用新型包括浮体、二连杆、 压缩气缸、储气囊和汽轮发电机，活塞杆一端通过二连杆与所述浮体相连，所述活塞杆的另一端连接位于压缩气缸内的活塞，活塞通过喷嘴口与蓄能腔相通，蓄能腔和蓄能腔壁上的进气口之间安装单向阀，储气囊一端通过装有单向阀的气路连接蓄能腔，另一端通过依次装有顺序阀和节流阀的气路连接汽轮发电机。所述二连杆是由铰链连接的前杆和后杆组成，其中，二连杆前杆和浮体相连，二连杆后杆和活塞杆相连。所述活塞与喷嘴口之间安装有密封圈，所述压缩气缸是水平放置的。本实用新型优点在于1、采用震荡浮子与气体传动相结合的方式，由震荡浮子快速吸收海洋波浪能转换为活塞缸机械能，后压缩空气进入储气囊，储气囊中气体能量得到了蓄能、稳压后冲击汽轮发电机，实现了将海洋波浪无规则、易变且难以恒定输出的能量方便快捷转换为易于利用且恒定的气体动能，最后得到平稳、恒定的电流。2、本实用新型使用了刚性的连杆机构取代了大多数浮体采用的柔性绳索结构，这就可以在波浪能到机械能的首次转换环节中生成柱状活塞的往复运动而不是传统结构中的旋转机械能，使得二次能量转换可以使用更为方便和可靠的气体能量作为载体。3、由于用空气做能量转换的中间介质，避免了发电机组因与海水接触引发的海水腐蚀和机组密封等问题，可以提高装置在海洋环境下的生存能力。
[0011]附图1是本实用新型结构图。附图2是本实用新型能量转换过程图。
具体实施方式
下面结合实施例并参照附图对本实用新型作进一步描述。附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示1.浮体2. 二连杆前杆[0016]3.铰链4. 二连杆后杆[0017]5.活塞杆6.压缩气缸[0018]7.活塞8.喷嘴口[0019]9.蓄能腔10.密封圈[0020]11.单向阀12.进气口[0021]13.单向阀14.储气囊[0022]15.顺序阀16.节流阀[0023]17.汽轮发电机18.出气口如图1所示，本实用新型包括一个漂浮于海面的浮体1，浮体1上端通过二连杆前杆2、铰链3、二连杆后杆4连接活塞杆5，活塞杆5连有活塞7，活塞7通过喷嘴口 8与蓄能腔9相通，且在活塞7和喷嘴口 8之间还安装有密封圈10以增强喷嘴口 8的密闭性。蓄能腔9壁上有进气口 12，进气口 12上安装单向阀11。蓄能腔9通过装有单向阀13的气路连接储气囊14，储气囊14的另一端通过依次装有顺序阀15和节流阀16的气路连接汽轮发电机17，出气口 18设在汽轮发电机17上。使用该装置发电的过程，如图2所示，共经历了能量的三次转化浮体1快速吸收海洋波浪能转换为活塞杆5的机械能，蓄能腔9内的压缩空气进入储气囊14，实现了机械能到气体动能的转换，最后汽轮发电机17在气体的带动下发电，将气体动能转换为电能。具体地说，即在能量第一次转化过程中，海浪带动浮体1往复运动，随之通过二连杆前杆2，铰链3和二连杆后杆4推拉活塞杆5做往复运动；二次能量转化即压缩气体的过程中，活塞杆 5压缩空气从喷嘴口 8进入蓄能腔9，蓄能腔进气口 12由于单向阀11闭合而单向阀13开启使得压缩气体由蓄能腔9进入储气囊14，当储气囊14中气体压力达到一定值后，顺序阀 15开启，压缩气体进入汽轮发电机17，另外，由于活塞杆5返程时外界气压大于蓄能腔9内部压力，气体由进气口 12进入蓄能腔9，单向阀13关闭切断蓄能腔9与储气囊14的气道； 三次能量转换即气体动能转换为电能过程中，稳定、恒压的气体经由节流阀16进入汽轮发电机17，带动发电机发电，后经出气口 18排出。二连杆前杆2，铰链3和二连杆后杆4是由机械性能好、耐磨的刚性材料制成，如 45#钢，它可以保证在波浪能到机械能的首次转换环节中生成柱状活塞的往复运动而不是传统结构中的旋转机械能，使得二次能量转换可以使用更为方便和可靠的气体能量作为载体，确保能量转换的稳定性。压缩气缸6最好水平放置，以便于活塞7的往返运动。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种气动式波浪能发电装置，其特征在于，它设有浮体、二连杆、压缩气缸、储气囊和汽轮发电机，活塞杆一端通过二连杆与所述浮体相连，所述活塞杆的另一端连接位于压缩气缸内的活塞，活塞通过喷嘴口与蓄能腔相通，蓄能腔和蓄能腔壁上的进气口之间安装单向阀，蓄能腔一端通过装有单向阀的气路连接储气囊，储气囊另一端通过依次装有顺序阀和节流阀的气路连接汽轮发电机。
2.根据权利要求1所述的气动式波浪能发电装置，其特征在于，所述二连杆是由通过铰链连接的前杆和后杆组成。
3.根据权利要求1所述的气动式波浪能发电装置，其特征在于，所述活塞与喷嘴口之间安装有密封圈。
4.根据权利要求1所述的气动式波浪能发电装置，其特征在于，所述压缩气缸是水平放置的。
专利摘要本实用新型涉及一种气动式波浪能发电装置，它设有浮体、二连杆、压缩气缸、储气囊和汽轮发电机，活塞杆一端通过二连杆与所述浮体相连，活塞杆的另一端连接位于压缩气缸内的活塞，活塞通过喷嘴口与蓄能腔相通，蓄能腔与蓄能腔壁上的进气口之间安装单向阀，储气囊一端通过装有单向阀的气路连接蓄能腔，另一端通过依次装有顺序阀和节流阀的气路连接汽轮发电机。其优点表现在采用震荡浮子与气体传动相结合的方式，实现了将海洋波浪无规则、易变且难以恒定输出的能量方便快捷、稳定地转换为易于利用且恒定的气体动能；同时，避免了发电机组因与海水接触导致的腐蚀和机组密封等问题，可以提高装置在海洋环境下的生存能力。
文档编号F03B13/24GK202148977SQ20112024764
公开日2012年2月22日 申请日期2011年7月14日 优先权日2011年7月14日
发明者何晶, 李成龙, 爱显著, 王世明, 马利娜 申请人:上海海洋大学