波浪能转换装置和波浪能转换系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种波浪能转换装置，包括浮于水面的第一驱动浮体、置于水中所述第一驱动浮体下方的活塞泵、以及沉于水底的重物，其中：所述活塞泵的顶端设置第二浮体，所述活塞泵的底端通过绳系于水底重物上；所述活塞泵的活塞上端通过第一牵引绳与第一驱动浮体的底部连接，下端通过第二牵引绳连接一配重，以使所述活塞随第一驱动浮体的上移而上移并在第一驱动浮体下移时受所述配重拉动而下移，从而实现往复运动以排出高压水流。本发明专利技术还公开了一种将多组上述波浪能转换装置并联的波浪能转换系统，具有结构简单、造价低廉且应急避台操作性强、不会受到风浪破坏等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能量转换装置，更具体地说，涉及一种波浪能转换装置和波浪能转换系统。
技术介绍
地球上有将近70%的面积是水域，其中在海洋和大型湖泊中存在浪高很大的波浪，这些波浪蕴涵着巨大的能量。在能源短缺的今天，如何有效地利用这些取之不尽的可再生清洁能源，已经成为大家所关注的焦点，并且也已经提供了各种转换波浪能的解决方案。申请号为200810068359.7、授权公告号为CN101624960B的中国专利“波浪能转换系统”便公开了一种有效将波浪能转换成势能以进行发电或将水输送至高地的波浪能转换系统。如图1所示，该系统在水中悬浮一个面积较大、跨越多个波浪周期的框架30，然后在框架30上设置多组波浪能转换装置来吸收浮体的上下、前后移动的动能产生水流势能。其中，每一组波浪能转换装置设有浮于水上的浮体10，浮体10下方的竖直方向上设有安装在框架30上第一活塞泵20，第一活塞泵20的活塞24通过第一活塞杆22与浮体10的底部连接以随浮体的上下移动而往复运动。并且，浮体10的两侧水平方向上分别设有第二活塞泵40和第三活塞泵60以随浮体10的前后移动而往复运动，其中，第二活塞泵40和第三活塞泵60分别安装在从框架30向上伸出的支架32上且彼此相对设置，第二活塞泵40的活塞44通过第二活塞杆42与浮体10的背向波浪一侧连接，第三活塞泵60的活塞64通过第三活塞杆62与浮体10的面向波浪一侧连接。每一组波浪能转换装置中的活塞泵的出水口与主水管80相连以汇集水流。由于在波浪前进方向上多个波浪周期内的浮体驱动活塞往复运动所产生的对框架的作用力可以基本上相互对冲，致使该框架保持在近似静止的状态，可以用作各活塞泵的固定承台，图1所示的这种波浪能转换系统便直接悬浮在水中。由于海浪的波长较长，该框架的面积很大，要求强度就很强，造价较高，同时，当遇到强台风等恶劣天气时，这种直接悬浮在水中的波浪能转换系统受到大风大浪的冲击非常容易被掀翻或破坏，或者被吹到其它位置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有的上述波浪能转换系统建造成本高及应急避台性能差的缺陷，提供一种由多个波浪能转换装置相互之间相对独立、结构非常简单、造价低廉且应急避台操作性强、不易受到风浪破坏的波浪能转换装置和波浪能转换系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:提出一种波浪能转换装置，包括浮于水面的第一驱动浮体、置于水中所述第一驱动浮体下方的活塞泵、以及沉于水底的重物，其中:所述活塞泵的顶端设置第二浮体，所述活塞泵的底端通过绳系于水底重物上；所述活塞泵的活塞上端通过第一牵引绳与第一驱动浮体的底部连接，下端通过第二牵引绳连接一配重，以使所述活塞随第一驱动浮体的上移而上移并在第一驱动浮体下移时受所述配重拉动而下移，从而实现往复运动以排出高压水流。—个实施例中，所述活塞泵被活塞分隔成上工作室和下工作室，上工作室上端设有进水单向阀和出水单向阀，下工作室的底部形成开放端。一个实施例中，所述第一牵引绳经活塞泵的上工作室并从第二浮体上方穿出，以与第一驱动浮体的底部连接；所述第二牵引绳经活塞泵的下工作室从下工作室的开放端引出以与所述配重连接。一个实施例中，所述第一牵引绳与第二浮体之间滑动密封。一个实施例中，所述配重为第三复位浮体，所述第二牵引绳经由固定于水底重物上的第一滑轮和第二滑轮与所述第三复位浮体连接。一个实施例中，所述配重为直接悬挂于所述第二牵引绳末端的一重物。一个实施例中，所述第一驱动浮体包括桶形体以及设于桶形体上端的浮体、设于桶形体下端的重物，其中:所述桶形体的内部被分隔成上部的气室和下部的水室，并在中部设置连通气室和水室的排水孔；所述浮体上设有连通气室的自闭性排气孔；所述重物的中部形成有连通水室与外界水体的通孔。一个实施例中，所述浮体的上部还设有挂钩，其上悬挂一浮子。一个实施例中,所述水室的上部靠近气室处设有排气孔。本专利技术还提出一种波浪能转换系统，包括多组前述的波浪能转换装置、以及将每组波浪能转换装置的活塞泵排出的高压水流汇集的主水管。本专利技术的波浪能转换装置和波浪能转换系统中，活塞泵通过顶端设置的浮体和底端系绳于水底重物上来保持固定在水中，从而能够经受一定的风浪冲击，应急避台性能比较好。此外，通过采用本专利技术特殊设计的驱动浮体，在有台风时将驱动浮体沉入水中，使得整个系统都置于水中从而免受台风破坏，台风过后，通过充气便可将该驱动浮体恢复工作，因而进一步加强了本专利技术波浪能转换装置和系统的应急避台性能，而且结构非常简单、造价低廉，操作也非常简便。附图说明图1是现有技术中的一种波浪能转换系统的结构示意图；图2是根据本专利技术第一实施例的波浪能转换装置的结构示意图；图3是根据本专利技术第二实施例的波浪能转换装置的结构示意图；图4是根据本专利技术实施例的波浪能转换装置所采用的驱动浮体的结构示意图；图5是图3所示的波浪能转换装置在躲避台风时的示意图。具体实施例方式下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明:图2示出了根据本专利技术第一实施例的波浪能转换装置的结构。如图2所示，该波浪能转换装置主要由浮于水面的第一驱动浮体100、置于水中的活塞泵300和沉于水底以用于固定活塞泵300的重物400构成。活塞泵300为单活塞双向作用的往复式活塞泵，竖直设置在第一驱动浮体100下方的水体中。活塞泵300的泵体301被活塞302分隔成上、下两个工作室。上工作室303为密闭空间，并在其上端设有进水单向阀305和出水单向阀306。下工作室304的底部形成开放端，与外界水体连通。进一步如图2所示，活塞泵300的底端通过绳603系于水底的重物400上，活塞泵300的顶端设有第二浮体200，该第二浮体200所产生的浮力和绳603的拉力相配合，确保活塞泵300基本静止地处于水体中并始终竖直设置。活塞302的上端通过第一牵引绳601与第一驱动浮体100的底部连接，活塞302的下端通过第二牵引绳602经由固定于水底重物400上的第一滑轮401和第二滑轮402与第三复位浮体500连接。具体实现时，第一牵引绳601可经活塞泵300的上工作室303并从第二浮体200上方穿出，以与第一驱动浮体100的底部连接，第一牵引绳601与第二浮体200之间实现滑动密封；第二牵引绳602经活塞泵300的下工作室304从下工作室304的开放端引出，以与第三复位浮体500连接。当第一驱动浮体100随波浪向上移动时，第一驱动浮体100经第一牵引绳601拉动活塞302同时向上移动。此时，上工作室303内的进水单向阀305被关闭，出水单向阀306被打开，上工作室303内的水被活塞302通过出水单向阀306压入主水管700内，形成具有一定势能的高压水流。同时，活塞302的上移经第二牵引绳603拉动第三复位浮体500向下移动。当第一驱动浮体100随波浪向下移动时，由于第一牵引绳601是软的，不再对活塞302产生作用力。此时，由于第三复位浮体500的自身浮力，第三复位浮体500向上移动，经第二牵引绳602拉动活塞302向下移动，返回至初始位置。此处需要注意的是，第二浮体200的浮力减去整个活塞泵300的重量，必须大于第三复位浮体500的浮力，才能确保活塞泵300基本处于静止状态，不会被第三复位浮体500所拉动。活塞302下移的同时，上工作室303本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波浪能转换装置，其特征在于，包括浮于水面的第一驱动浮体(100)、置于水中所述第一驱动浮体(100)下方的活塞泵(300)、以及沉于水底的重物(400)，其中：所述活塞泵(300)的顶端设置第二浮体(200)，所述活塞泵(300)的底端通过绳(603)系于水底重物(400)上；所述活塞泵(300)的活塞(302)上端通过第一牵引绳(601)与第一驱动浮体(100)的底部连接，下端通过第二牵引绳(602)连接一配重，以使所述活塞(302)随第一驱动浮体(100)的上移而上移并在第一驱动浮体(100)下移时受所述配重拉动而下移，从而实现往复运动以排出高压水流。

【技术特征摘要】
1.一种波浪能转换装置，其特征在于，包括浮于水面的第一驱动浮体(100)、置于水中所述第一驱动浮体(100)下方的活塞泵(300)、以及沉于水底的重物(400)，其中: 所述活塞泵(300)的顶端设置第二浮体(200)，所述活塞泵(300)的底端通过绳(603)系于水底重物(400)上； 所述活塞泵(300)的活塞(302)上端通过第一牵引绳￠01)与第一驱动浮体(100)的底部连接，下端通过第二牵引绳(602)连接一配重，以使所述活塞(302)随第一驱动浮体(100)的上移而上移并在第一驱动浮体(100)下移时受所述配重拉动而下移，从而实现往复运动以排出高压水流。2.根据权利要求1所述的波浪能转换装置，其特征在于，所述活塞泵(300)被活塞(302)分隔成上工作室(303)和下工作室(304)，上工作室(303)上端设有进水单向阀(305)和出水单向阀(306)，下工作室(304)的底部形成开放端。3.根据权利要求2所述的波浪能转换装置，其特征在于，所述第一牵引绳(601)经活塞泵(300)的上工作室(303)并从第二浮体(200)上方穿出，以与第一驱动浮体(100)的底部连接；所述第二牵引绳(602)经活塞泵(300)的下工作室(304)从下工作室(304)的开放端引出以与所述配重连接。4.根据权利要求3所述的波浪能转换装置，其特征在于，所述第一牵引绳(601)与第二浮体(200)之间滑动密封。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐泽辰，
申请(专利权)人：徐泽辰，
类型：发明
国别省市：