利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，包括发电槽、共振体及设置在发电槽内的定量液体、定量气体及驱动元件。发电槽具有第一腔室、第二腔室及连通孔，共振体一端连通第一腔室，另一端设置在波浪中，且波浪流入共振体内。定量气体填充在第一腔室与共振体之间。驱动元件受定量液体推动。借此，波浪在往复移动过程中推挤定量气体，从而驱使定量液体推动驱动元件，进而产生动力。本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，可以提高发电效率。
【专利说明】利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种发电装置，尤指一种利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置。
【背景技术】
[0002]随着原油蕴藏量急速地减少，具有洁净、永续、低含碳量、低污染等优点的再生能源，如太阳能、风力、地热、海洋能、生质能以及燃料电池等，已逐渐受到重视而积极地研究开发。
[0003]上述再生能源中，因海洋覆盖地球表面积达三分之二以上，故蕴藏着丰富的海洋能源可供开发使用。海洋能包含波浪能、洋流能、潮汐能及温差能等，具有能量巨大、可再生及无环境污染等优点，其中，波浪能为最有前景的再生能源。沿海国家只需具备良好的天然波浪能源，再选择合适的波浪发电装置，即可进行波浪发电厂的规划与建置。
[0004]请参照图1及图2，为目前波浪发电的设置示意图。目前的波浪发电是将空气涡轮机Ia设置于海岸边(可为岩岸或沙岸)，借由海浪2a带动一空气柱3a内的气流，以利用气流带动空气涡轮机Ia发电；然而，此实施方式是采用水推空气发电的方式，其获得的能量会因为空气密度小而降低，故能源转换效率很低。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，以提高发电效率。
[0006]为了达成上述的目的，本实用新型提供一种利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，包括发电槽、定量液体、共振体、定量气体及驱动元件。发电槽具有第一腔室和第二腔室，并在第一腔室和第二腔室之间设有连通孔。定量液体填注在第一腔室和第二腔室内部。共振体一端连通第一腔室、另一端设置在波浪中，且波浪流入共振体内。定量气体填充在第一腔室的定量液体的液面与共振体内的波浪的液面之间。驱动元件受定量液体推动；其中，波浪朝第一腔室的内部方向移动时，第一腔室内的气体压力高于第二腔室的气体压力，而驱使定量液体自第一腔室流向第二腔室，并通过连通孔以推动(驱动)驱动元件；波浪朝第一腔室的外部方向移动时，第一腔室内的气体压力低于第二腔室的气体压力，而驱使定量液体自第二腔室流向第一腔室，并通过连通孔以推动驱动元件。
[0007]其中，更包括一发电机马达,该发电机马达受该驱动元件带动而产生电力输出。
[0008]其中，该驱动元件为一水力涡轮，该水力涡轮对应该连通孔的位置配设。
[0009]其中，该驱动元件设置在该第二腔室内，该驱动元件为带有一齿条的一浮筒，该发电机马达更包括受该齿条带动的一齿轮箱。
[0010]其中，该驱动元件设置在该第二腔室内，该驱动元件为带有一移动线圈的一浮筒及一固定线圈。
[0011]其中，该发电槽更包含一分隔板，该分隔板将该发电槽的内部区隔为该第一腔室和该第二腔室，该连通孔开设在该分隔板的下方。
[0012]其中，该共振体包含设置在波浪中的一共振箱及连通该第一腔室及该共振箱的一连接管。
[0013]其中，更包括多个导流块，该导流块位在该第一腔室和该第二腔室的角端，该导流块具有一弧形导流面。
[0014]其中，更包括一引流结构，该引流结构对应该驱动元件的位置设置。
[0015]其中，该引流结构包含二引流块、二止回阀及二分流块，各该引流块对应该连通孔位置而设置在该发电槽的底部，各该分流块配设在该驱动元件相对应的二侧边，每一该止回阀的一端枢接在该引流块上，另一端则跟随着该定量液体的流动方向作间歇性的闭合或开启。
[0016]为了达成上述的目的，本实用新型还提供一种利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，包括发电槽、定量液体、共振体、定量气体、驱动元件及发电机马达。发电槽具有第一腔室、第二腔室及连通孔，连通孔连通第一腔室和第二腔室。定量液体通过连通孔而填注在第一腔室和第二腔室之间。共振体一端连通第一腔室、另一端设置在波浪中，且波浪流入共振体内。定量气体填充在第一腔室的定量液体与共振体内的波浪之间。驱动元件，受该定量液体推动。发电机马达受驱动元件带动而产生电力输出；其中，波浪在往复移动过程中推挤定量气体，从而驱使定量液体驱动(推动)驱动元件，驱动元件带动发电机马达产生电力输出。
[0017]本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，其利用空气推动水而带动驱动元件，进而产生电力，其可以提高发电效率。
[0018]相较于现有技术，本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置利用往复的波浪推挤密闭空间(第一腔室)内的气体。气体受推挤后，密闭空间内的压力升高，进而推送定量液体，令定量液体在两腔室之间移动，从而驱动设置在两腔室之间的驱动元件，进而达到发电目的，并提高发电效率，增加本实用新型的方便性及实用性。
[0019]以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为目前波浪发电的设置示意图；
[0021]图2为目前波浪发电的另一设置示意图；
[0022]图3为本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置平面示意图；
[0023]图4为本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置使用示意图；
[0024]图5为本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置水流示意图；
[0025]图6为本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置的另一使用示意图；
[0026]图7为本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置的另一水流示意图；
[0027]图8为本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置的另一实施态样；
[0028]图9为本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置的第二实施例；
[0029]图10为本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置的第二实施例的使用不意图；[0030]图11为本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置的第三实施例。
[0031]其中，附图标记:
[0032]la:空气涡轮机
[0033]2a:海浪
[0034]3a:空气柱
[0035]1:发电装置
[0036]2:波浪
[0037]3:海岸
[0038]10:发电槽
[0039]11:第一腔室
[0040]12:第二腔室
[0041]13:连通孔
[0042]14:分隔板
[0043]20:定量液体
[0044]30:共振体
[0045]31:共振箱
[0046]32:连接管
[0047]40:定量气体
[0048]50、50’、50”:驱动元件
[0049]51:齿条
[0050]51”:移动线圈
[0051]52、52”:浮筒
[0052]53:滚轮
[0053]53”:固定线圈
[0054]54”:支撑架
[0055]60:发电机马达
[0056]61:齿轮箱
[0057]70:导流块
[0058]71:弧形导流面
[0059]80:引流结构
[0060]81:引流块
[0061]82:止回阀
[0062]83:分流块
【具体实施方式】
[0063]有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合图式说明如下，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
[0064]请参照图3，为本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置的平面示意图。本实用新型提供一种利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置1，包括一发电槽10、一定量液体20、一共振体30、一定量气体40及一驱动元件50。该定量液体20、该定量气体40及该驱动元件50容置在该发电槽10内，该共振体30则是用于连接发电槽10及波浪2。
[0065]该发电槽10具有一第一腔室11和一第二腔室12,并在该第一腔室11和该第二腔室12之间设有一连通孔13，该连通孔13的设置用于连通该第一腔室11和该第二腔室12。较佳地，该发电槽10更包含一分隔板14，该分隔板14将该发电槽10的内部区隔为该第一腔室11和该第二腔室12，该连通孔13则是开设在该分隔板14的下方。
[0066]该定量液体20填注在该第一腔室11和该第二腔室内部12。实际实施时，该定量液体20通过该连通孔而填注在该第一腔室11和该第二腔室12之间，且该定量液体20可为水或其它工作流体等。
[0067]该共振体30 —端连通该第一腔室11、另一端设置在波浪2中，且波浪2流入该共振体30内。于本实用新型的一实施例中，该共振体30包含设置在波浪2中的一共振箱31及连通该第一腔室11及该共振箱31的一连接管32。
[0068]再者，该定量气体40填充在该第一腔室11的定量液体20的液面与该共振体30内的波浪2的液面之间。较佳地，该定量气体40可为空气或其它工作气体等。
[0069]于本实施例中，该驱动元件50为一水力涡轮，如离心式涡轮机等，该水力涡轮对应该连通孔13位置配设。又，该发电装置I更包括一发电机马达60。该发电机马达60受该驱动元件50带动而产生电力输出。于本实用新型的一实施例中，该发电机马达60设置在该驱动元件50上。
[0070]此外，于本实用新型的一实施例中，该发电装置I更包括多个导流块70。该导流块70位在该第一腔室11和该第二腔室12的角端，且该导流块70具有一弧形导流面71。
[0071]请再参照图4及图5，分别为本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置的使用示意图及其水流示意图。本实用新型的发电装置I使用时，其可设置在一海岸3侧边。当海水朝海岸3方向前进时，部分的波浪2会流入该共振体30的共振箱31内。此时，波浪2朝该第一腔室11的内部方向移动,该第一腔室11内的气体压力高于该第二腔室12的气体压力，而驱使该定量液体20自该第一腔室11流向该第二腔室12，流向该第二腔室12的波浪2会通过该连通孔13，进而驱动该驱动元件50往一方向(本实施例为逆时针)转动。
[0072]如图5所示，本实用新型的发电装置I更包括一引流结构80，该引流结构80对应该驱动元件50的位置设置。于本实用新型的一实施例中，该引流结构80包含二引流块81、二止回阀82及二分流块83。各该引流块81对应该连通孔13位置而设置在该发电槽10的底部。各该分流块83配设在该驱动元件50相对应的二侧边。每一该止回阀82的一端枢接在该引流块83上，另一端则跟随着该定量液体20的流动方向作间歇性的闭合或开启。
[0073]请续参照图6及图7，分别为本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置的另一使用示意图及其水流示意图。另一方面，当海水朝海岸3方向远离时，在该共振箱31内的波浪会朝该第一腔室11的外部方向移动，此时，该第一腔室11内的气体压力低于该第二腔室12的气体压力，而驱使该定量液体20自该第二腔室12流向该第一腔室11,流向该第一腔室11的波浪2会通过该连通孔13，进而驱动该驱动元件50往同一方向(本实施例为逆时针)继续转动。
[0074]据此，波浪2在复移动过程中推挤该共振箱31内的定量气体40，从而驱使该定量液体20推动该驱动元件50,该驱动元件50带动该发电机马达60转动,进而达到波浪发电的目的。
[0075]请另参照图8，为本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置的另一实施态样。本实施例与前一实施例不同的地方在于该驱动元件50为一轴流式水轮机。该轴流式水轮机的特点在于其叶片不受水流方向影响而持续朝同一方向转动。
[0076]请再参照图9及图10，分别为本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置的第二实施例及使用示意图。本实施例与前一实施例不同的地方在于驱动元件50’设置在该第二腔室12内，另外，驱动元件50’为带有一齿条51的一浮筒52。该浮筒52可通过多个滚轮53而导引该浮筒52，使该浮筒52随着该定量液体20而沿着该第二腔室12的内壁面上下移动。此外，该发电机马达60更包括受该齿条51带动的一齿轮箱61。
[0077]当波浪2朝该第一腔室11的内部方向移动时，该定量气体40推动该定量液体20向上移，该浮筒52受到该定量液体20的推动而沿着该第二腔室12的内壁面向上移，此时，向上移的齿条51会带动该齿轮箱61动作，该齿轮箱61再进一步驱动该发电机马达60产生电力输出；另一方面，当波浪2朝该第一腔室11的外部方向移动时，该定量液体20向下移，此时，该浮筒52利用本身的自重而沿着该第二腔室12的内壁面向下移；据此，该驱动元件50’即受该定量液体20的推动而往复移动，以带动该发电机马达60产生电力。
[0078]请另参照图11，为本实用新型的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置的第三实施例；本实施例与前一实施例大致相同，其不同的地方在于驱动兀件的设置态样。于本实施中，驱动元件50”为带有一移动线圈51”的一浮筒52”。该浮筒52”随着该定量液体20而沿着该第二腔室12的内壁面上下移动。另外，该驱动元件50”更包括一固定线圈53”，该固定线圈53”立设在该第二腔室12中，并通过一支撑架54”而固定。实际实施时，该移动线圈51”随着该浮筒52”的上下运动而与该固定线圈53”形成相对运动，此相对运动会造成磁场切割进而产生电力。
[0079]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，其特征在于，包括: 一发电槽，具有一第一腔室和一第二腔室，并在该第一腔室和该第二腔室之间设有一连通孔； 一定量液体，填注在该第一腔室和该第二腔室内部； 一共振体，一端连通该第一腔室、另一端设置在波浪中，且波浪流入该共振体内； 一定量气体，填充在该第一腔室的定量液体的液面与该共振体内的波浪的液面之间；以及 一驱动元件，受该定量液体推动。
2.根据权利要求1所述的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，其特征在于，更包括一发电机马达，该发电机马达受该驱动元件带动而产生电力输出。
3.根据权利要求1所述的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，其特征在于，该驱动元件为一水力涡轮，该水力涡轮对应该连通孔的位置配设。
4.根据权利要求2所述的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，其特征在于，该驱动元件设置在该第二腔室内，该驱动元件为带有一齿条的一浮筒，该发电机马达更包括受该齿条带动的一齿轮箱。
5.根据权利要求1所述的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，其特征在于，该驱动元件设置在该第二腔室内，该驱动元件为带有一移动线圈的一浮筒及一固定线圈。
6.根据权利要求1所述的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，其特征在于，该发电槽更包含一分隔板，该分隔板将该发电槽的内部区隔为该第一腔室和该第二腔室，该连通孔开设在该分隔板的下方。
7.根据权利要求1所述的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，其特征在于，该共振体包含设置在波浪中的一共振箱及连通该第一腔室及该共振箱的一连接管。
8.根据权利要求1所述的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，其特征在于，更包括多个导流块，该导流块位在该第一腔室和该第二腔室的角端，该导流块具有一弧形导流面。
9.根据权利要求1所述的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，其特征在于，更包括一引流结构，该引流结构对应该驱动元件的位置设置。
10.根据权利要求9所述的利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，其特征在于，该引流结构包含二引流块、二止回阀及二分流块，各该引流块对应该连通孔位置而设置在该发电槽的底部，各该分流块配设在该驱动元件相对应的二侧边，每一该止回阀的一端枢接在该引流块上。
11.一种利用震荡水柱转换波浪能量的发电装置，其特征在于，包括: 一发电槽，具有一第一腔室、一第二腔室及一连通孔，该连通孔连通该第一腔室和该第二腔室； 一定量液体，通过该连通孔而填注在该第一腔室和该第二腔室之间； 一共振体，一端连通该第一腔室、另一端设置在波浪中，且波浪流入该共振体内； 一定量气体，填充在该第一腔室的定量液体与该共振体内的波浪之间； 一驱动元件，受该定量液体推动；以及 一发电机马达，受该驱动元件带动而产生电力输出。
【文档编号】F03B13/14GK203430691SQ201320363902
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年6月24日 优先权日:2013年5月29日
【发明者】陈世雄, 莫钧维 申请人:热流动力能源科技有限公司