波浪能吸收器的制造方法
【專利摘要】一種波浪能吸收器，由底板、容器、彈簧、定位機(jī)構(gòu)、壓塊體、管道組成。容器及彈簧、定位機(jī)構(gòu)固定連接于底板與壓塊體間，定位機(jī)構(gòu)限制壓塊體與底板進(jìn)行相對(duì)往復(fù)地運(yùn)動(dòng)。將波浪能吸收器放置并固定連接于海洋漂浮體上，壓塊體在起伏的波浪能與彈簧地作用下，相對(duì)于容器與底板進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，造成容器容積不斷地增大與減小，容器容積內(nèi)交替產(chǎn)生正壓與負(fù)壓，負(fù)壓時(shí)使海洋里的水流或空氣介質(zhì)不斷地流入波浪能吸收器，正壓時(shí)又被壓出波浪能吸收器，用這不斷流動(dòng)的水流或空氣介質(zhì)來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)波浪能與電能的轉(zhuǎn)化。該波浪能吸收器所有發(fā)電部件不與海水直接接觸，漂浮于海面吸收波浪能，發(fā)電部件不會(huì)被海水腐蝕，更能躲避暴風(fēng)巨浪地沖擊破壞。
【專利說(shuō)明】波浪能吸收器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種波浪能吸收器。具體地說(shuō)，就是一種放置在海洋漂浮體上漂浮于波浪水面來(lái)吸收轉(zhuǎn)化波浪能的一種設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]波浪能發(fā)電，現(xiàn)在大多數(shù)是利用發(fā)電部件如浮子直接與海水接觸來(lái)采集波浪能，然后將采集的波浪能以動(dòng)能形式傳遞給液壓泵等機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0003]這種方法的不足是波浪能采集部件常年與海水直接接觸，受海水的腐蝕破壞嚴(yán)重，這種發(fā)電設(shè)施與發(fā)電廠常建在海岸邊，經(jīng)常要面臨海潮與海浪風(fēng)暴的沖擊破壞的威脅。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明公開的波浪能吸收器，所有設(shè)備部件不與海水直接接觸，避免海水對(duì)發(fā)電部件的腐蝕與破壞，將波浪能吸收器放置并固定于漂浮體上，漂浮體隨波浪而起伏，波浪能吸收器內(nèi)部構(gòu)件發(fā)生相應(yīng)地運(yùn)動(dòng)，將波浪能轉(zhuǎn)化成流體動(dòng)能，用流體動(dòng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，達(dá)到吸收轉(zhuǎn)化波浪能的作用。
[0005]本發(fā)明所公開的波浪能吸收器，由底板、容器、彈簧、定位機(jī)構(gòu)、壓塊體、管道組成，波浪能吸收器放置并固定連接于漂浮體上，其中底板也可直接作為漂浮體；
容器、彈簧及定位機(jī)構(gòu)分別固定連接在底板和壓塊上，定位機(jī)構(gòu)限制壓塊與底板進(jìn)行相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；彈簧與定位機(jī)構(gòu)可置于容器內(nèi)，也可置于容器外。
[0006]容器壁連接有管道，與容器壁相連的管道分為裝閥門的管道與不裝閥門的管道。容器連接有裝有流入閥門與流出閥門的管道，容器內(nèi)的介質(zhì)僅能通過(guò)流出閥流出容器，通過(guò)流入閥門流入容器內(nèi)。不裝閥門的管道，容器內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)入與流出都經(jīng)過(guò)此管道。
[0007]壓塊體是為波浪能吸收器提供重力，以平衡彈簧的作用力，使容器的容積能在海洋波浪起伏的壞境中發(fā)生減小或者增大地變化。容器容積減小時(shí)，密閉的容積內(nèi)壓力增大，容器內(nèi)的流體介質(zhì)被壓出容器；在容器的容積增大時(shí)，密閉的容積內(nèi)形成負(fù)壓，流體介質(zhì)從外部被大氣壓壓入容器內(nèi)。
[0008]壓塊體可為一個(gè)整體部件，也可為由移動(dòng)部件、連接部件和壓塊盆體三個(gè)單元組成的壓塊體整體部件；壓塊體的移動(dòng)部件是直接緊貼容器壁并相對(duì)于容器往復(fù)運(yùn)動(dòng)的壓塊體單元；壓塊盆體是盛裝配重物的壓塊體單元，壓塊盆體也可直接是具有固定重量物體的壓塊體單元；壓塊體的連接部件是連接固定壓塊體的移動(dòng)部件與壓塊盆體成為整體的壓塊體單元。
[0009]壓塊體的重量等于或大于彈簧的初始載荷，小于彈簧的最大載荷。若壓塊體的重量小于彈簧變形的初始載荷，可對(duì)壓塊體配載，采用石塊等其他廉價(jià)實(shí)用的物質(zhì)放置在壓塊盆體來(lái)增加壓塊體的重量，使壓塊體的重力與彈簧支撐力處于平衡狀態(tài)。
[0010]容器有柔性容器與剛性容器。
[0011]柔性容器器壁有柔性或彈性，柔性容器變形時(shí)，容積發(fā)生變化，壓力解除后，柔性容器在自身的彈性作用或彈簧地作用下能恢復(fù)原形。柔性容器與壓塊體及底板直接固定連接。
[0012]剛性容器是容器壁為剛性的空心體，剛性容器的容積由壓塊體、剛性容器空心體與底板組成的密閉容積空間。
[0013]剛性容器為一端開口的空心體時(shí)，壓塊體或壓塊體的移動(dòng)部件封閉剛性容器的開口端，形成剛性容器的密閉容積；剛性容器與底板固定連接；
剛性容器為兩端開口的空心體時(shí)，壓塊體或壓塊體的移動(dòng)部件封閉剛性容器的一個(gè)開口端，剛性容器的另一開口端與底板固定密封連接，形成剛性容器的密閉容積。
[0014]壓塊體或壓塊體的移動(dòng)部件封閉剛性容器的開口端，是壓塊體或壓塊體的移動(dòng)部件緊貼剛性容器開口端的內(nèi)側(cè)或外側(cè)器壁，以動(dòng)密封配合的運(yùn)動(dòng)方式相對(duì)于剛性容器器壁或底板往復(fù)運(yùn)動(dòng)組成可變的密閉的容積空間。
[0015]壓塊體或壓塊體移動(dòng)部件緊貼剛性容器器壁移動(dòng)，剛性容器器壁對(duì)壓塊體或壓塊體的移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)起到定位作用，限制壓塊體僅能相對(duì)于容器或底板進(jìn)行相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0016]彈簧處于壓塊與底板之間，固定連接在壓塊體與底板上。
[0017]當(dāng)容器為柔性容器時(shí)，柔性容器里盛滿水，與容器相連接有流入閥的管道插入海水里。波浪能吸收器放置并固定在漂浮體上漂浮于海洋波浪起伏的環(huán)境里，波浪能吸收器處于動(dòng)態(tài)地起伏運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中，當(dāng)波浪升高時(shí)，波浪能吸收器的壓塊體重力與彈簧支撐力的平衡狀態(tài)被打破，受壓塊體慣性力作用地影響，彈簧受壓變形收縮，處于壓塊體與底板間的柔性容器受壓變形，容器的容積同步變小，柔性容器里的水受壓通過(guò)與容器相連接有流出閥的管道被壓出；波浪消失，波浪能吸收器隨漂浮體在海洋面下降，壓塊體作用在彈簧上的慣性力消失，彈簧伸長(zhǎng)恢復(fù)原狀，柔性容器在自身的彈性作用及彈簧作用下，逐漸恢復(fù)原貌的過(guò)程中，柔性容器的容積也增大，柔性容器里形成負(fù)壓，海洋里的水經(jīng)過(guò)與容器相連的接有進(jìn)入閥的管道被大氣壓壓入容器里。
[0018]當(dāng)容器為剛性容器時(shí)，容器盛滿水，與容器相連接有流入閥的管道插入海水里。波浪能吸收器放置并固定在漂浮體上漂浮于海洋波浪起伏的環(huán)境里，波浪能吸收器處于動(dòng)態(tài)地起伏運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中，當(dāng)波浪升高時(shí)，波浪能吸收器的壓塊體重力與彈簧支撐力的平衡狀態(tài)被打破，受壓塊體慣性力作用的影響，彈簧受壓變形收縮時(shí)，組成壓塊體的部件緊貼剛性容器器壁以動(dòng)密封狀態(tài)相對(duì)于底板運(yùn)動(dòng)，同時(shí)剛性容器的容積也同步變小，剛性容器內(nèi)的水壓力增大，剛性容器里的水受壓通過(guò)與容器相連接有流出閥的管道被壓出。波浪消失，波浪能吸收器隨漂浮體在海洋面下降，壓塊體作用在彈簧上的慣性力消失，彈簧受壓后積蓄能量又釋放出來(lái)，彈簧又開始伸長(zhǎng)恢復(fù)原狀，在彈簧伸長(zhǎng)地驅(qū)動(dòng)作用下，組成壓塊體的部件與剛性容器的容器壁又發(fā)生移動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離底板并恢復(fù)原位，剛性容器里的容積增大，剛性容器里形成負(fù)壓，海洋里的水經(jīng)過(guò)與容器相連的接有進(jìn)入閥的管道被大氣壓壓入容器里。
[0019]這樣波浪能吸收器就將海洋波浪能轉(zhuǎn)化為有壓力的水流，利用這有壓水流的動(dòng)能驅(qū)動(dòng)液壓泵等發(fā)電機(jī)構(gòu)來(lái)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)波浪能的利用。
[0020]本發(fā)明所公開的波浪能吸收器，容器側(cè)面的連接管道可不安裝進(jìn)入閥和流出閥，直接將管道和透平發(fā)電機(jī)相連，利用波浪能吸收器在波浪起伏的情況下，所產(chǎn)生的往復(fù)氣流來(lái)驅(qū)動(dòng)透平發(fā)電機(jī)發(fā)電，成為漂浮式振蕩水柱式波能轉(zhuǎn)換裝置，利用波浪能吸收器將海洋的波浪能轉(zhuǎn)化成電能。
[0021]附圖及

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
圖1為柔性容器波浪能吸收器立體圖。
[0022]圖2為柔性容器波浪能吸收器左視剖面圖。
[0023]圖3為剛性容器波浪能吸收器立體圖。
[0024]圖4為波浪能吸收器所產(chǎn)生的往復(fù)氣流直接驅(qū)動(dòng)透平發(fā)電機(jī)發(fā)電立體圖附圖中:I一底板 2—柔性容器 3—壓塊體 4一裝有流出閥的管道 5—裝有流入閥的管道 6—定位機(jī)構(gòu) 7—彈黃 8 一連桿9 一有孔端蓋10—移動(dòng)圓盤11一壓塊盆體 12—管道 13—透平發(fā)電機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1
圖1為本發(fā)明的柔性容器波浪能吸收器立體圖。
[0026]裝有流出閥的管道4與裝有流入閥的管道5與柔性容器2固定連接，柔性容器2處于底板I與壓塊體3間，并與底板I與壓塊體3固定連接，壓塊體3為一箱體，盛裝配重物，壓塊體3也可為固定重量的物體。
[0027]圖2為本發(fā)明的柔性容器波浪能吸收器左視剖面圖，定位機(jī)構(gòu)6和彈簧7處于柔性容器2中，連接壓塊體3與底板I，定位機(jī)構(gòu)6限制壓塊體3相對(duì)于底板I進(jìn)行上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。柔性容器2的容器壁可受壓變形，具有柔性及彈性，卸壓后可自行恢復(fù)原狀或在彈簧7作用下恢復(fù)原狀，柔性容器2在受壓變形后其容積就減小，恢復(fù)原狀時(shí)，容積也由小變大恢復(fù)原狀。
[0028]本發(fā)明的柔性容器波浪能吸收器的壓塊體3可配重，配重物為金屬及石塊等實(shí)用價(jià)廉的物質(zhì)，壓塊體3也可直接就是具有為固定重量的物體。
[0029]壓塊體3的重量等于或大于彈簧7的初始載荷，小于彈簧7的最大載荷，壓塊體3與彈簧7形成力平衡，在底板I向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓塊體3的慣性阻力，使彈簧7受力被壓縮，柔性容器2也同時(shí)被壓縮變形，柔性容器2的容積變小，壓力增大，水通過(guò)流出閥4被壓出。在底板I從向上運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為向下運(yùn)動(dòng)，壓塊體3作用在彈簧7與柔性容器2上的慣性阻力消失，彈簧7伸長(zhǎng)，柔性容器2由小變大恢復(fù)原狀，柔性容器的容積增大，柔性容器2內(nèi)形成負(fù)壓，水通過(guò)流入閥被大氣壓壓入柔性容器2。
[0030]實(shí)施例2
圖2為本發(fā)明的剛性容器波浪能吸收器立體圖。
[0031]剛性容器2為兩端開口的空心圓柱體，一端連接固定有孔端蓋9，一端與底板I密封固定連接。
[0032]移動(dòng)圓盤10可在剛性容器2的內(nèi)壁上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并與剛性容器2內(nèi)壁形成動(dòng)密封。底板1、剛性容器2和移動(dòng)圓盤10形成了剛性容器2的密閉容積。移動(dòng)圓盤10與底板I的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，造成剛性容器2的密封容積的不斷變化。
[0033]移動(dòng)圓盤10、連桿8與壓塊圓盆11連成整體稱為壓塊體，壓塊盆體11可盛裝配重物，移動(dòng)圓盤10、連桿8和壓塊盆體11組成的壓塊體的重量應(yīng)等于或大于彈簧7的初始載荷，小于彈簧7的最大載荷，彈簧7固定連接在移動(dòng)圓盤10與底板I之間。
[0034]連桿8—端固定在移動(dòng)圓盤10上，一端穿過(guò)有孔端蓋9與壓塊盆體11固定連接。連桿8穿過(guò)有孔端蓋9，并能相對(duì)于有孔端蓋9上下移動(dòng)，有孔端蓋9對(duì)連桿8的運(yùn)動(dòng)起到限制與定位作用。移動(dòng)圓盤10在剛性容器2內(nèi)的上下運(yùn)動(dòng)，受到剛性容器2內(nèi)壁的限制，限制移動(dòng)圓盤10僅能相對(duì)于底板I上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。有孔端蓋9與剛性容器2內(nèi)壁對(duì)壓塊體的運(yùn)動(dòng)起到限制與定位作用。
[0035]剛性容器2的空心圓柱側(cè)面連接裝有流出閥的管道4與裝有流出閥的管道5。
[0036]將圖3實(shí)施例2的剛性容器波浪能吸收器放置并固定于漂浮體上，處于海洋波浪起伏的環(huán)境里，底板I向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由壓塊盆體11、連桿8和移動(dòng)圓盤10組成壓塊體的慣性阻力，使彈簧7受力被壓縮，移動(dòng)圓盤10相對(duì)于底板向下運(yùn)動(dòng)，剛性容器2的容積被壓縮，剛性容器2的容積變小，壓力增大，剛性容器2里的水通過(guò)流出閥4被壓出。波浪消失后，底板I從向上運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為向下運(yùn)動(dòng)，壓塊體作用在彈簧7上的慣性阻力消失，彈簧7伸長(zhǎng)，移動(dòng)圓盤10在彈簧7的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)于底板向上運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離底板，剛性容積2的容積增大，形成負(fù)壓，水通過(guò)流入閥被大氣壓壓入剛性容器2。
[0037]無(wú)論是柔性容器波浪能吸收器還是剛性容器將波浪能吸收器，都將海洋波浪能轉(zhuǎn)化成持續(xù)的有壓力水流，可用這持續(xù)有壓力水流直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將波浪能轉(zhuǎn)化成電能；或?qū)⑦@有壓力水流通過(guò)管道輸送至海岸邊高水位集中，利用水位落差進(jìn)行規(guī)模發(fā)電。
[0038]實(shí)施例3
本發(fā)明實(shí)施3是利用波浪能吸收器所產(chǎn)生的往復(fù)氣流直接驅(qū)動(dòng)透平發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0039]圖4的實(shí)施例3，固定相連在容器2上的管道12和透平發(fā)電機(jī)13直接相連，管道12里無(wú)任何閥門，透平發(fā)電機(jī)13固定連接在底板I上。彈簧7處于壓塊體3與底板I之間，壓塊體3是與剛性容器2形狀相似的一端開口的圓柱筒體，壓塊體3的外圓周在剛性容器2的內(nèi)圓周上下以動(dòng)密封配合的運(yùn)動(dòng)方式往復(fù)移動(dòng)；壓塊體3的空心圓筒內(nèi)可以盛裝配重物，壓塊體3的重量等于或大于彈簧7的初始載荷，將波浪能吸收器放置于漂浮體上，處于海洋波浪起伏的環(huán)境里，壓塊體3在波浪的起伏作用力與彈簧7的作用下，相對(duì)于底板I往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使容器2的容積不斷發(fā)生變化，所產(chǎn)生的往復(fù)氣流通過(guò)管道12，直接輸送于透平發(fā)電機(jī)13，驅(qū)動(dòng)透平發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，將波浪能直接轉(zhuǎn)化成電能。
【權(quán)利要求】
1.一種波浪能吸收器，由底板、容器、彈簧、定位機(jī)構(gòu)、壓塊體、管道組成；管道固定連接在容器上，容器、彈簧及定位機(jī)構(gòu)處于壓塊體和底板之間，與壓塊體和底板固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪能吸收器，其特征是容器有柔性容器與剛性容器: (1)柔性容器壁有柔性或彈性，柔性容器從外部受壓可以變形，容器容積發(fā)生變化；壓力解除后，柔性容器在自身的彈性作用或彈簧地作用力下能恢復(fù)原形； (2)剛性容器是容器壁為剛性的一端或兩端開口的空心體，剛性容器的密閉容積由相對(duì)于容器器壁密封運(yùn)動(dòng)的壓塊體、剛性容器空心體與底板組成，剛性容器的密閉容積在壓塊體相對(duì)于容器器壁或底板往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪能吸收器，其特征是定位機(jī)構(gòu)及彈簧可置于容器內(nèi)，也可置于容器外，定位機(jī)構(gòu)是將底板與壓塊體連接于一起，限制壓塊體相對(duì)于底板進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪能吸收器，其特征是壓塊體的重量等于或大于彈簧的初始載荷，小于彈簧的最大載荷；若壓塊體重量小于彈簧變形的初始載荷，可對(duì)壓塊體配載，采用石塊等其他廉價(jià)實(shí)用的物質(zhì)來(lái)增加壓塊體的重量，使壓塊體的重力與彈簧支撐力處于平衡狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓塊體，其特征是壓塊體可為一個(gè)整體部件,也可為由移動(dòng)部件、連接部件和壓塊盆體三個(gè)單元組成的壓塊體整體；壓塊體的移動(dòng)部件是直接緊貼容器壁并相對(duì)于容器往復(fù)運(yùn)動(dòng)的壓塊體單元；壓塊盆體是盛裝配重物的壓塊體單元，壓塊盆體也可為具有固定重量物體的壓塊體單元；壓塊體的連接部件是連接固定壓塊體的移動(dòng)部件與壓塊盆體成為壓塊體整體的壓塊體單元。
【文檔編號(hào)】F03B13/14GK104454315SQ201310441653
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】張建平 申請(qǐng)人:張建平