[发明专利]波浪能转换装置和波浪能转换系统

说明书

技术领域

本发明涉及能量转换装置，更具体地说，涉及一种波浪能转换装置和波浪能转换系统。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

一个实施例中，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。

本发明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。