[发明专利]一种振荡浮子式波浪能收集装置

说明书

技术领域

本发明属于波浪能收集装置，尤其涉及一种振荡浮子式波浪能收集装置。

背景技术

波浪所蕴涵的能量主要是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。台风导致的巨浪，其功率密度可达每米迎波面数千kW，而波浪能丰富的欧洲北海地区，其年平均波浪功率也仅为20～40kW/m²，中国海岸大部分的年平均波浪功率密度为2～7kW/m²。

全世界波浪能的理论估算值也为109kW量级。利用中国沿海海洋观测台站资料估算得到，中国沿海理论波浪年平均功率约为1.3X10⁷kW。但由于不少海洋台站的观测地点处于内湾或风浪较小位置，故实际的沿海波浪功率要大于此值。其中浙江、福建、广东和台湾沿海为波能丰富的地区。

波浪能量如此巨大，存在的如此广泛，自古吸引着沿海的能工巧匠们，想尽各种办法，企图驾驭海浪为人所用。将波浪能收集起来并转换成电能或其他形式能量的波能装置有设置在岸上的和漂浮在海里的两种。例如：

专利公开号为CN101832217A的专利申请公开了一种波浪能收集装置，包含支撑组件、浮体、储能单元和导流组件，波浪推动该浮体进行往复枢摆运动，导流组件将波浪集中导引至该浮体的位置，进而可更有效率的将波浪所产生的能量转换为可供利用的能量，储能单元用以配合该浮体进行储能动作；

以及，专利公开号为CN 102953918 A的专利申请提供了一种波浪能发电机，包括筒体，筒体具有封闭的内腔，筒体的内腔中设有动子、定子、连接杆、第一弹性板和第二弹性板，第一弹性板和第二弹性板均连接在筒体上，且均在动子、定子的一侧布置，所述连接杆的杆身与第一弹性板和第二弹性板装连，所述连接杆的下端与动子相连，所述定子与筒体相固定，定子的至少一个侧面与动子的侧面相靠近。

海洋波浪能是一种清洁的可再生能源，可以用来发电、制冷、淡化海水。一般的振荡浮子式浮子随波浪上下波动，浮子所能提供的拉力较小。近岸海浪的特点是宽波谷窄波峰，浮子直径、筒体直径受波峰宽度限制，因而很难实现大功率。

发明内容

为解决点吸收式中振荡浮子存在的技术问题，本发明提供了一种适应海面高度变化的波浪能收集装置，其浮子尺寸可以突破波峰尺寸限制，装置在浮子浮力最大时工作，输出的海水压力恒定。

一种振荡浮子式波浪能收集装置，包括铺设在岸基上的轨道，沿轨道滑动的机架，所述机架中固定有筒体，该筒体底部封闭且浸没在水中，壁面上设有朝向波浪的进水口，内部设有随水面浮动的浮子；所述机架内部还安装有第一液压缸，第一液压缸的活塞杆底部与所述浮子连接，第一液压缸的缸体上接入有吸水管和出水管，所述吸水管上安装有止回阀，所述出水管连接有液压控制阀；所述机架的下方设有浮筒，机架与轨道上设有调节机架位置的高度适应装置。

在本发明中，波浪经进水口涌入筒体中，升高筒体内水面带动浮子上升，推动第一液压缸的活塞杆，波浪灌入筒体内漫过浮子时，浮子受力达到设定值，液压控制阀打开，浮子向上运动时通过推动液压杆，使液压缸输出高压海水。

作为改进，所述进水口处固定有支架，支架上转接有打开或关闭所述进水口的挡板，且支架上还铰接有保持挡板关闭的销。所述支架上设有驱动销转动的第二液压缸，第二液压缸的缸体通过液压管与第一液压缸的缸体连通。

挡板的转轴上安装有卷簧，当海水无法克服弹簧阻力涌入筒体时，挡板在筒体内海水作用下下摆，由于海水涌入筒体内，浮子上升，第一液压缸内的压力增大，使得第二液压缸驱动销转动，使销端部凸出在支架内侧，挡板下摆时抵住销，关闭进水口，维持筒体内海水高度不变，浮子在最大浮力情况下向上运动，浮子运动最高处时，第二液压缸驱动销收于支架内，挡板在筒体内海水作用下外摆，进水口打开，筒体内海水流出，浮子下降。

作为改进，所述机架上设有伸入筒体内的限位支柱，浮子上设有供限位支柱穿过的限位孔。限位支柱穿过浮子的限位孔，使浮子仅可产生上下浮动，以作用于第一液压缸的活塞杆。

作为改进，所述液压控制阀包括连通出水管和第一液压缸的缸体的阀体，阀体内具有控制出水管关闭或开通的阀芯，阀芯和阀体间设有保持阀芯关闭出水管的压簧，所述阀芯外壁设有限位槽，阀体一侧带有安装腔，安装腔内放置有支撑压簧，该支撑压簧的一端抵住与限位槽配合的限位球。