專利名稱：波力供氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及波能發(fā)電裝置，尤其是一種將波能轉(zhuǎn)換成氣能的波能轉(zhuǎn)換裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中的波能轉(zhuǎn)換裝置只有極少數(shù)可供實(shí)用，據(jù)《能源技術(shù)手冊(cè)》上冊(cè)(上海市能源研究會(huì)主編上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版)第580頁(yè)記載，現(xiàn)有技術(shù)中的波能轉(zhuǎn)換裝置主要有以下幾種1、小型空氣透平機(jī)式波能轉(zhuǎn)換裝置。這是一種將波能轉(zhuǎn)換成氣流能以驅(qū)動(dòng)空氣透平—發(fā)電機(jī)組發(fā)電的裝置，它主要由浮體，中央空氣管和發(fā)電裝置構(gòu)成，其原理是當(dāng)浮體處于浪峰時(shí)，空氣活塞室的體積增大，里面的氣壓相對(duì)于外界氣壓要低，外界氣體沖開(kāi)活門，通過(guò)導(dǎo)向葉片，驅(qū)動(dòng)空氣透平機(jī)組旋轉(zhuǎn)；當(dāng)它處在浪谷時(shí)，空氣活塞室的體積變小，空氣受到壓縮，里面的空氣沖開(kāi)活門，也通過(guò)導(dǎo)向葉片，驅(qū)動(dòng)透平發(fā)電機(jī)組發(fā)電。其波能轉(zhuǎn)換成氣流能約60％，空氣透平機(jī)約70％，發(fā)電機(jī)約52％，總效率小于25％。2、海明號(hào)消波發(fā)電船。這種裝置是一個(gè)底朝天的浮箱，箱內(nèi)有氣墊，可隨波浪的波動(dòng)時(shí)而壓縮時(shí)而擴(kuò)張，空氣藉此由一室進(jìn)入另一室，從而帶動(dòng)透平旋轉(zhuǎn)，海明號(hào)的造價(jià)為4.5億日元，高出常規(guī)電站投資一個(gè)數(shù)量級(jí)，發(fā)電成本為500日元/度，也高出常規(guī)電力成本一個(gè)數(shù)量級(jí)。3、振蕩水柱波能轉(zhuǎn)換裝置，其原理是當(dāng)局部限制的水質(zhì)量的表面受外部波浪力的作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生上下運(yùn)動(dòng)，水面的運(yùn)動(dòng)交替地壓吸上方空氣，使空氣通過(guò)一組導(dǎo)管裝置單向地推動(dòng)空氣透平機(jī)組，由于裝設(shè)了瓣閥和閥箱對(duì)氣流單向整流被證實(shí)只對(duì)小型裝置是成功的，對(duì)于大型裝置不僅增加了造價(jià)，而且閥門每3秒鐘左右承受一次激烈撞擊，壽命和可靠性不會(huì)很高。另外，還有威爾斯透平機(jī)，點(diǎn)頭鴨式波動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，筏式波動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，壩礁，均存在單位造價(jià)高昂，發(fā)電成本高等問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種波能轉(zhuǎn)換效率高，投資少，發(fā)電成本低廉，利用振蕩水柱產(chǎn)生的波能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣能的波力供氣裝置。
本發(fā)明的目的是采取以下方式實(shí)現(xiàn)的根據(jù)振蕩水柱波能轉(zhuǎn)換原理，選用主管體產(chǎn)生振蕩水柱，膠塞體作為振蕩水柱波能接受體，由膠塞體將波能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為高壓氣能，其具體結(jié)構(gòu)是這樣的主管體底端側(cè)壁開(kāi)有進(jìn)水口，頂端開(kāi)有進(jìn)氣口。膠塞體由頂帽體、半球體、膠塞上節(jié)、膠塞下節(jié)、中脊管及塞支架構(gòu)成，隔板將半球體隔離成兩部分，下為蓄氣室，蓄氣室設(shè)有通往主管體外的導(dǎo)氣管，中脊管上聯(lián)頂帽體，下聯(lián)隔板，在頂帽體與塞支架之間聯(lián)有膠塞上節(jié)，塞支架與半球體之間聯(lián)有膠塞下節(jié)，塞支架由聯(lián)接板固定在主管體中腰處，在中脊管的上端及下端各設(shè)置一滑輪軸，兩滑輪軸的軸向?yàn)榇怪痹O(shè)置，每只滑輪軸兩端安置一滑輪，在四只滑輪之間繞有鋼絲繩，空氣壓縮機(jī)安置在隔板上，安置在中脊管下端的滑輪軸通過(guò)聯(lián)軸器與空氣壓縮機(jī)的輸入軸聯(lián)接，該滑輪軸另一端設(shè)置有離合器，并安置在軸承座上，其中一半離合器聯(lián)接在滑輪上，另一半離合器通過(guò)導(dǎo)鍵與滑輪軸聯(lián)接。
另外，為保持空氣壓縮機(jī)的輸入軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)，在塞支架設(shè)置四只鋼繩卡，該鋼繩卡由卡爪、卡簧、卡體構(gòu)成，卡爪及卡簧均安置在卡體上的錐孔內(nèi)，卡簧設(shè)在卡爪的底端，鋼絲繩由卡體上錐孔穿過(guò)，四只鋼繩卡中，對(duì)置的兩只鋼繩卡的卡爪卡向相同，鄰置的兩只鋼繩卡的卡爪卡向相反。
為保證膠塞體隨波浪上下運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，主管體沿內(nèi)壁安置導(dǎo)軌，頂帽體和半球體分別安置導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的滑輪。
為保證空氣壓縮機(jī)的輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)的連續(xù)性和平穩(wěn)性，在中脊管下端的滑輪軸安置慣性輪。
本發(fā)明由于采取膠塞體作為振蕩水柱波能接受體，將波能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為高壓氣能，提高了波能轉(zhuǎn)換效率，而且降低了投資成本，發(fā)電成本低廉，電壓平穩(wěn)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
參照?qǐng)D1、圖2，圓筒形主管體(1)底端側(cè)壁開(kāi)有進(jìn)水口(2)，頂端開(kāi)有進(jìn)氣口(31)，在主管體(1)頂端和底端各安置限制膠塞體運(yùn)動(dòng)幅度的彈簧(34)，彈簧(13)，膠塞體由頂帽體(29)，半球體。(20)，膠塞上節(jié)(27)，膠塞下節(jié)(23)，中脊管(7)及塞支架(5)構(gòu)成，頂帽體(29)設(shè)有通氣窗(30)，其上安置有防水罩(38)，隔板(14)將半球體(20)隔離成兩部分，下為蓄氣室(12)，蓄氣室(12)設(shè)有通往主管體(1)外的導(dǎo)氣管(25)，在導(dǎo)氣管(25)與蓄氣室(12)之間為輸出管(17)及軟膠管(22)，中脊管(7)通過(guò)聯(lián)接盤(35)上聯(lián)頂帽體(29)，下聯(lián)隔板(14)，在頂帽體(29)與塞支架(5)之間聯(lián)有膠塞上節(jié)(27)，塞支架(5)與半球體(20)間聯(lián)有膠塞下節(jié)(23)，塞支架(5)由聯(lián)接板(6)固定在主管體(1)中腰處，其中膠塞上節(jié)(27)，膠塞下節(jié)(23)均為置有鋼圈(24)的疊合式膠質(zhì)體，塞支架(5)設(shè)置四只鋼繩卡(4)，該鋼繩卡(4)由卡爪、卡簧、卡體構(gòu)成，卡爪及卡簧均裝置在卡體上的錐孔內(nèi)，卡簧設(shè)在卡爪的底端，卡爪呈三爪錐體式，四只鋼繩卡(4)被固置在塞支架(5)上，四只鋼繩卡(4)中，對(duì)置的兩只鋼繩卡(4)的卡爪卡向相同，鄰置的兩只鋼繩卡(4)的卡爪卡向相反，滑輪軸(36)與滑輪軸(37)分別設(shè)置在中脊管(7)的上端及下端，滑輪軸(36)與滑輪軸(37)的軸向?yàn)榇怪痹O(shè)置的，滑輪軸(36)兩端分別安置滑輪(32)、滑輪(33)，滑輪軸(37)的兩端分別安置滑輪(15)、滑輪(11)，在滑輪(15)、滑輪(11)、滑輪(32)、滑輪(33)間繞有鋼絲繩(3)，該鋼絲繩(3)經(jīng)塞支架(5)上四只鋼繩卡(4)上的卡體的錐孔穿過(guò)，滑片式空氣壓縮機(jī)(8)與蓄氣室(12)之間設(shè)有單向閥(9)，安置在中脊管(7)下端的滑輪軸(37)通過(guò)聯(lián)軸器(10)與滑片式空氣壓縮機(jī)(8)的輸入軸聯(lián)接，滑輪軸(37)另一端設(shè)置有離合器(16)，并安置在軸承座(19)上，滑輪軸(37)上還安置有慣性輪(18)，其中的一半離合器(16)聯(lián)接在滑輪(15)上，另一半離合器(16)通過(guò)導(dǎo)鍵與滑輪軸(37)聯(lián)接。主管體(1)在內(nèi)壁圓周上，每隔120°安置一條豎直導(dǎo)軌(26)在頂帽體(29)和半球體(20)分別對(duì)應(yīng)安置沿三條導(dǎo)軌(26)運(yùn)動(dòng)的滑輪(28)，滑輪(21)。
本發(fā)明的工作過(guò)程是這樣的將主管體(1)固定安置在一個(gè)較大的浮標(biāo)上，當(dāng)主管體(1)外波面升高，主管體(1)內(nèi)波面也將相應(yīng)升高，膠塞體除塞支架(5)外，也相應(yīng)上升，安置在塞支架(5)上的四支卡繩卡(4)中，對(duì)置的兩只鋼繩卡(4)鎖緊鋼絲繩(3)，另外對(duì)置的兩只鋼繩卡(4)放松鋼絲繩(3)，滑輪(11)、滑輪(15)、滑輪(33)、滑輪(32)轉(zhuǎn)動(dòng)，由滑輪(15)通過(guò)離合器(16)將動(dòng)力傳遞至滑輪軸(37)，由滑輪軸(37)通過(guò)聯(lián)軸器(10)將動(dòng)力傳遞至滑片式空氣壓縮機(jī)(8)；當(dāng)主管體(1)外的波面下落時(shí)，主管體(1)內(nèi)波面也將下落，膠塞體除塞支架(5)外也相應(yīng)下落，安置在塞支架(5)四只鋼繩卡(4)中，原對(duì)置鎖緊的兩只鋼繩卡(4)放松，原對(duì)置放松的兩只鋼繩卡(4)鎖緊，滑輪(15)保持原旋轉(zhuǎn)方向，滑片式空氣壓縮機(jī)(8)繼續(xù)工作。高壓氣體經(jīng)單向閥(9)輸入至蓄氣室(12)，經(jīng)輸出管(17)，軟膠管(22)及導(dǎo)氣管(25)輸出至發(fā)電裝置。
權(quán)利要求
1.一種波力供氣裝置，設(shè)有主管體(1)，該主管體(1)底端側(cè)壁開(kāi)有進(jìn)水口(2)，頂端開(kāi)有進(jìn)氣口(31)，其特征是主管體(1)內(nèi)設(shè)由頂帽體(29)，半球體(20)，膠塞上節(jié)(27)，膠塞下節(jié)(23)，中脊管(7)及塞支架(5)構(gòu)成的膠塞體，隔板(14)將半球體(20)隔離成兩部分，下設(shè)為蓄氣室(12)，蓄氣室(12)設(shè)有通往主管體(1)外的導(dǎo)氣管(25)，中脊管(7)上聯(lián)頂帽體(29)，下聯(lián)隔板(14)，在頂帽體(29)與塞支架(5)之間聯(lián)有膠塞上節(jié)(27)，塞支架(5)與半球體(20)間聯(lián)有膠塞下節(jié)(23)，塞支架(5)由聯(lián)接板(6)固定在主管體(1)中腰處，滑輪軸(36)與滑輪軸(37)分別設(shè)置在中脊管(7)的上端及下端，滑輪軸(36)與滑輪軸(37)的軸向?yàn)榇怪痹O(shè)置的，滑輪軸(36)兩端分別安置滑輪(32)、滑輪(33)，滑輪軸(37)的兩端分別安置滑輪(15)、滑輪(11)，滑輪(15)、滑輪(11)、滑輪(32)、滑輪(33)之間繞有鋼絲繩(3)，滑輪軸(37)通過(guò)聯(lián)軸器(10)與空氣壓縮機(jī)(8)的輸入軸聯(lián)接，空氣壓縮機(jī)(8)安置在隔板(14)的上面，滑輪軸(37)的另一端設(shè)有離合器(16)，滑輪(15)與離合器(16)的一半聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波力供氣裝置，其特征是塞支架(5)設(shè)置四支鋼繩卡(4)，該鋼繩卡(4)由卡爪、卡簧、卡體構(gòu)成，卡爪及卡簧均裝置在卡體上的錐孔內(nèi)，卡簧設(shè)在卡爪的底端，鋼絲繩(3)由卡體上的錐孔穿過(guò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的波力供氣裝置，其特征是滑輪軸(37)上安置慣性輪(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的波力供氣裝置，其特征是主管體(1)，沿內(nèi)壁安置導(dǎo)軌(26)，頂帽體(29)、半球體(20)分別安置沿導(dǎo)軌(26)運(yùn)動(dòng)的滑輪(21)，滑輪(28)，主管體(1)頂端和底端各安置限制膠塞體運(yùn)動(dòng)幅度的彈簧(34)，彈簧(13)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種波能轉(zhuǎn)換裝置，主管體底端側(cè)壁開(kāi)有進(jìn)水口，頂端開(kāi)有進(jìn)氣口，內(nèi)設(shè)膠塞體，隔板將半球體隔離成兩部分，下為蓄氣室，中脊管的上端及下端分別設(shè)置一滑輪軸，兩端安置有滑輪，四只滑輪之間繞有鋼絲繩，空氣壓縮機(jī)安置在隔板上面，安置在中脊管下端的滑輪軸通過(guò)聯(lián)軸器與空氣壓縮機(jī)的輸入軸聯(lián)接，并在另一端設(shè)有離合器，滑輪與離合器的一半聯(lián)接。本發(fā)明可分布設(shè)在船舷，浮標(biāo)上進(jìn)行波力發(fā)電。
文檔編號(hào)F03B13/14GK1102238SQ9311519
公開(kāi)日1995年5月3日 申請(qǐng)日期1993年11月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月2日
發(fā)明者尚立昌 申請(qǐng)人:尚立昌