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一種全天候波浪能發電系統及應用

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:2019-12-27至2021-12-27
  • 發布日期:2019-12-27
  • 技術成熟度:可以量產
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

專利推薦

  • 申請號 CN201610119237.0 
  • 公開號 CN105626364A 
  • 申請日 2016/03/03 
  • 公開日 2016/06/01 
  • 申請人 高曄  
  • 優先權日期  
  • 發明人 高曄 高軍生  
  • 主分類號 F03B13/18 
  • 申請人地址 121000 遼寧省錦州市黑山縣大虎山鎮初級中學 
  • 分類號 F03B13/18 
  • 專利代理機構 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207 
  • 當前專利狀態 發明專利申請公布 
  • 代理人 胡洋 
  • 有效性 發明公開 
  • 法律狀態 發明專利申請公布
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  • 01

    項目簡介

    本發明創造公開全天候波浪能發電系統,包括主桿,升降艙,主艙和浮子;浮子通過浮子柄與主艙連接;主艙通過主艙柄與升降艙連接,主艙柄的首端延伸至主艙內,主艙內設發電機、變速箱、齒輪組件和轉軸II,浮子柄的尾端安裝在轉軸II上,浮子柄的首端與浮子尾部固定連接;齒輪組件將浮子的上下運動轉化成單向運動,經變速箱帶動發電機發電;轉軸II上裝有電磁制動器II;升降艙安裝在主桿的頂端,升降艙的一端設轉軸Ⅰ,轉軸Ⅰ上裝有電磁制動器Ⅰ;主艙柄的尾端安裝在轉軸Ⅰ上;主桿的底端固定在海底;主桿、升降艙、主艙與浮子的連接處均設有電路旋轉接觸頭。該系統無論海平面升或降均能時刻發電,可把巨大風浪對系統的損害程度降到最低。

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  • 02

    說明書


    1.全天候波浪能發電系統,其特征在于,包括主桿(1),升降艙(2),主艙(3)和浮子(4);所述浮子(4),受海浪的作用上下運動,并通過浮子柄(4a)與主艙(3)連接;所述主艙(3),通過主艙柄(3a)與升降艙(2)連接,主艙柄(3a)的尾端連接升降艙(2),主艙柄(3a)的首端延伸至主艙(3)的艙室內,主艙(3)的艙室內設有發電機(13)、變速箱(12)、齒輪組件和轉軸Ⅱ(32),所述浮子柄(4a)的尾端安裝在轉軸Ⅱ(32)上,浮子柄(4a)的首端與浮子(4)尾部固定連接;所述浮子(4)的上下運動通過浮子柄(4a)和轉軸Ⅱ(32)傳遞給齒輪組件,所述齒輪組件將浮子(4)的上下運動轉化成單向運動,經變速箱(12)帶動發電機(13)發電;轉軸Ⅱ(32)上裝有電磁制動器Ⅱ(5b);所述升降艙(2),安裝在主桿(1)的頂端,與主桿(1)轉動連接,升降艙(2)的一端有轉軸Ⅰ(31),轉軸Ⅰ(31)上裝有電磁制動器Ⅰ(5a);主艙柄(3a)的尾端安裝在轉軸Ⅰ(31)上;所述主桿(1),用于將該波浪能發電系統固定在海中,所述主桿(1)的底端固定在海底;所述主桿(1)與升降艙(2)的連接處、升降艙(2)與主艙柄(3a)的連接處、主艙(3)與浮子柄(4a)的連接處均設有電路旋轉接觸頭(10),總控設備中的導線束由主桿(1)下面進入主桿(1)內部并向上至主桿(1)頂端,通過電路旋轉接觸頭(10)的觸點與升降艙(2)內的導線束相接,升降艙(2)內的導線束通過電路旋轉接觸頭(10)的觸點與主艙柄(3a)內的導向線束相接,主艙柄(3a)內的導向線束再由主艙柄(3a)進入主艙(3)內,主艙(3)內的導線束再通過電路旋轉接觸頭(10)的觸點與浮子柄(4a)內的導線束相接。
    2.根據權利要求1所述的全天候波浪能發電系統,其特征在于,所述齒輪組件包括位于主艙柄(3a)首端并安裝在轉軸Ⅱ(32)上的主齒輪(16),分別與主齒輪(16)連接的正轉棘輪(14a)和反轉棘輪(14b),以及與正轉棘輪(14a)連接的齒輪Ⅰ(15a),與反轉棘輪(14b)連接的齒輪Ⅱ(15b);齒輪Ⅰ(15a)與齒輪Ⅱ(15b)嚙合,變速箱(12)與齒輪Ⅰ(15a)嚙合;浮子(4)的上下運動通過浮子柄(4a)和轉軸Ⅱ(32)傳動給主齒輪(16),使主齒輪(16)做往復運動,從而通過正轉棘輪(14a)帶動齒輪Ⅰ(15a)旋轉或反轉棘輪(14b)帶動齒輪Ⅱ(15b)旋轉;變速箱(12)在齒輪Ⅰ(15a)帶動下使得變速箱(12)內的齒輪組高速轉動,從而帶動發電機(13)發電。
    3.根據權利要求1所述的全天候波浪能發電系統,其特征在于,所述內腔中部設有隔板,將浮子(4)內腔一分為二,位于浮子(4)頭部為帽式膠囊(23),帽式膠囊(23)的內腔設有氣囊(22);位于浮子(4)尾部的內腔設有儲氣瓶(17),用于將氣囊(22)內的氣體壓縮進儲氣瓶(17)的空氣壓縮機(19),用于對浮子(4)尾部內腔注水的注水泵(18a)和用于對浮子(4)尾部內腔排水的排水泵(18b),浮子(4)上還設有進出水口,注水泵(18a)和排水泵(18b)分別通過管路與進出水口連接。
    4.根據權利要求3所述的全天候波浪能發電系統,其特征在于,在浮子(4)尾部的內腔,位于注水泵(18a)與進出水口之間的管路上設有電磁閥Ⅰ(21a),位于排水泵(18b)與進出水口之間的管路上設有電磁閥Ⅱ(21b),位于儲氣瓶(17)和空氣壓縮機(19)之間管路上設有電磁閥Ⅲ(21c),位于儲氣瓶(17)和氣囊(22)之間的管路上設有電磁閥IV(21d),隔板上位于浮子(4)頭部內腔的一側設有壓力開關Ⅲ(24),壓力開關Ⅲ(24)通過浮子(4)頭部帽式膠囊(23)內腔的壓力控制其通或斷;所述隔板上還設有壓力開關Ⅰ(25a)和壓力開關Ⅱ(25b),壓力開關Ⅰ(25a)和壓力開關Ⅱ(25b)并聯后接到總控設備的電路中,壓力開關Ⅰ(25a)通過浮子(4)頭部帽式膠囊(23)內腔壓力控制其通或斷,壓力開關Ⅱ(25b)通過氣囊(22)內的壓力控制其通或斷;所述電磁閥Ⅰ(21a)、電磁閥IV(21d)和注水泵(18a)并聯再與壓力開關Ⅲ(24)串聯后接到總控設備的電路中;所述電磁閥Ⅱ(21b)和排水泵(18b)并聯后與壓力開關Ⅰ(25a)串聯,所述電磁閥Ⅲ(21c)和壓縮機(19)并聯后與壓力開關Ⅱ(25b)串聯。
    5.根據權利要求1所述的全天候波浪能發電系統,其特征在于,所述升降艙(2)內還設有半圓形電阻條(7a)和電刷Ⅰ(6a),所述半圓形電阻條(7a)固裝在升降艙(2)內側壁上,所述電刷Ⅰ(6a)的一端固定在轉軸Ⅰ(31)上,電刷Ⅰ(6a)的另一端作用于半圓形電阻條(7a),電刷Ⅰ(6a)在轉軸Ⅰ(31)的帶動下與半圓形電阻條(7a)滑動連接。
    6.根據權利要求1所述的全天候波浪能發電系統,其特征在于,所述主艙(3)內還設有圓形電阻條(7b)和電刷Ⅱ(6b),所述圓形電阻條(7b)固裝在主艙(3)內側壁上,所述電刷Ⅱ(6b)的一端固定在轉軸Ⅱ(32)上,電刷Ⅱ(6b)的另一端作用于圓形電阻條(7b),電刷Ⅱ(6b)在轉軸Ⅱ(32)的帶動下在圓形電阻條(7b)上往復滑動。
    7.全天候波浪能發電系統的應用,其特征在于,通過主桿(1)將該系統安裝在海中,1)當主艙(3)中轉軸Ⅱ(32)的軸心線高于海平面即時高度時,升降艙(2)中的電磁制動器Ⅰ(5a)解除對轉軸Ⅰ(31)的鎖定狀態,使轉軸Ⅰ(31)轉動,主艙(3)中的電磁制動器Ⅱ(5b)鎖定轉軸Ⅱ(32),主艙(3)和浮子(4)整體隨浪下落;當轉軸Ⅱ(32)的軸心線到達海平面即時高度時,升降艙(2)中的電磁制動器Ⅰ(5a)鎖定轉軸Ⅰ(31),主艙(3)中的電磁制動器Ⅱ(5b)解除對轉軸Ⅱ(32)的鎖定狀態,該系統正常工作;2)當主艙(3)中轉軸Ⅱ(32)的軸心線低于海平面即時高度時,升降艙(2)中的電磁制動器Ⅰ(5a)解除對轉軸Ⅰ(31)的鎖定狀態,使轉軸Ⅰ(31)轉動,主艙(3)中的電磁制動器Ⅱ(5b)鎖定轉軸Ⅱ(32),主艙(3)和浮子(4)整體在海浪的沖擊下隨浪上升;當轉軸Ⅱ(32)的軸心線到達海平面即時高度時,升降艙(2)中的電磁制動器Ⅰ(5a)鎖定轉軸Ⅰ(31),主艙(3)中的電磁制動器Ⅱ(5b)解除對轉軸Ⅱ(32)的鎖定狀態,該系統正常工作。
    8.根據權利要求7所述的應用,其特征在于,總控設備上設有電流表A1和電流表A2,所述電流表A1通過導線束與半圓形電阻條(7a)連接,所述電流表A2通過導線束與圓形電阻條(7b)連接;1)當主艙(3)中轉軸Ⅱ(32)的軸心線高于海平面即時高度時,觀察電流表A2示數,當A2角度最小時,即浮子(4)在海浪的波峰處,電磁制動器Ⅰ(5a)解除對轉軸Ⅰ(31)的鎖定狀態,電磁制動器Ⅱ(5b)鎖定轉軸Ⅱ(32),主艙(3)和浮子(4)整體隨浪下落;觀察電流表A1示數,由于與電流表A1串聯的半圓形電阻條(7a)電阻增加,電流表A1的示數逐漸減小,當電流表A1指針到達此時海平面即時高度所對應的電阻時,電磁制動器Ⅰ(5a)鎖定轉軸Ⅰ(31),電磁制動器Ⅱ(5b)解除對轉軸Ⅱ(32)的鎖定狀態,系統正常工作;2)當主艙(3)中轉軸Ⅱ(32)的軸心線低于海平面即時高度時,觀察電流表A2示數,當電流表A2角度最大時,即浮子(4)在海浪的波谷處,電磁制動器Ⅰ(5a)解除對轉軸Ⅰ(31)的鎖定狀態,電磁制動器Ⅱ(5b)鎖定轉軸Ⅱ(32),主艙(3)和浮子(4)整體在海浪的沖擊下隨浪上升,觀察電流表A1,由于與電流表A1串聯的半圓形電阻條7a電阻減小,電流表A1的示數逐漸增大,當電流表A1指針到此時海平面即時高度所對應的電阻時,電磁制動器Ⅰ(5a)鎖定轉軸Ⅰ(31),電磁制動器Ⅱ(5b)解除對轉軸Ⅱ(32)的鎖定狀態,系統開始正常工作。
    9.根據權利要求7所述的應用,其特征在于,1)當風浪大于該系統所承受的能力時,打開電磁閥Ⅱ(21b)和電磁閥Ⅲ(21c),排水泵(18b)排水,浮子頭部內腔的壓強逐漸減少,直至壓力開關Ⅰ25a斷開,排水泵(18b)停止排水,電磁閥Ⅱ(21b)關閉;同時空氣壓縮(19)把氣囊(22)內氣體逐漸壓縮到儲氣瓶(17)內,氣囊(22)內氣體壓強逐漸減小,直至壓力開關Ⅱ(25b)斷開,電磁閥Ⅲ(21c)關閉,空氣壓縮(19)停止工作;同時電磁制動器Ⅰ(5a)解除對轉軸Ⅰ(31)的鎖定狀態,電磁制動器Ⅱ(5b)鎖定轉軸Ⅱ(32),由于此時浮子(4)體積逐漸減小,主艙(3)和浮子(4)整體重量逐漸大于所受的浮力,緩緩沉入水中,至此下沉過程完成,電磁制動器Ⅰ(5a)鎖定轉軸Ⅰ(31),電磁制動器Ⅱ(5b)解除對轉軸Ⅱ(32)的鎖定狀態,此時浮子(4)體積最??;2)當風浪小于系統所承受的能力時,打開電磁閥Ⅰ(21a)和電磁閥IV(21d),儲氣瓶(17)內高壓氣體迅速沖入氣囊(22)內,同時電磁制動器Ⅰ(5a)解除對轉軸Ⅰ(31)的鎖定狀態,電磁制動器Ⅱ(5b)鎖定轉軸Ⅱ(32),氣囊(22)充氣產生浮力,使主艙(3)和浮子(4)整體上浮,直至主艙(3)和浮子(4)整體浮出水面,上浮過程完成,電磁制動器Ⅰ(5a)鎖定轉軸Ⅰ(31),電磁制動器Ⅱ(5b)解除對轉軸Ⅱ(32)的鎖定狀態,注水泵(18a)向浮子頭部內腔注水,浮子頭部內腔水壓逐漸增加,直至壓力開關Ⅲ(24)在水壓的作用下斷開,電磁閥Ⅰ(21a)和電磁閥IV(21d)關閉,注水泵(18a)停止注水。

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