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CN107917038A - 负压式波浪发电装置 - Google Patents

负压式波浪发电装置 Download PDF

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CN107917038A
CN107917038A CN201610879446.5A CN201610879446A CN107917038A CN 107917038 A CN107917038 A CN 107917038A CN 201610879446 A CN201610879446 A CN 201610879446A CN 107917038 A CN107917038 A CN 107917038A
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CN
China
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water
power generation
negative pressure
culvert
pipe
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Application number
CN201610879446.5A
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吴廷清
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Individual
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    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明的负压式波浪发电装置,其包括有可位于海水中的一水流驱动组及一发电组,该水流驱动组设有多个文氏管,以多个水管与该发电组所设的发电涵管连接,在该发电涵管内设有一发电机组,当海水通过所设文氏管将产生一负压使得该发电涵管内的海水经水管流向水流驱动组,通过位于发电机组的涡轮机前端的外部海面海水压力与后端腔室的压力间形成有一较大的压力差,而驱动该涡轮机使发电机组可进行发电作业,具有发电能源转换效率较高,又由于本发明水流通道内均属低水压状态,而具有不易发生爆管及可减少泄漏,整体构造简单纯且坚固,在运作时的维修保养费用较低。

Description

负压式波浪发电装置
技术领域
本发明为波浪能的持续发电领域,尤指一种负压式波浪发电装置。
背景技术
目前运用波浪所产生源源不断的动力以进行波浪发电的领域中,已有多种技术发展较为成熟并已尝试商业运转或已进行实际架设在海域中测试,在归纳各种所运用的发电技术包括有采用液压式、震荡水柱式(Oscillating Water Column OWC)、越浪式(overtopping)等。
以液压式发电技术,采用液压系统,将波能转换成旋转的机械能,再进行发电。在运转初期或许尚可达到原设计的预期效能;但液压系统的构造,包括有液压缸与活塞等属于较精密的结构,日夜不停歇的波浪运动会使其相互产生活动的构件间产生磨耗及磨损;再者由于管路内液压值经常位于高压范围,各相关构件间也容易发生泄漏的问题,因此一系统在使用运转一段时间后,效率逐渐下降,系统维护成本亦将大幅增加。
在采用振荡水柱式(Oscillating Water Column OWC)的发电技术时,用波浪的上下振荡水柱在管柱内以推动空气流动进而驱动发电机作动,以进行发电。此种发电技术虽然具有结构单纯、不易故障,且主要设备不直接碰触海水而可易于保养,但存在有因空气密度远低于海水密度,使得能源转换效率较低的缺点。
运用越波式(overtopping)发电技术,其将越过坡道的海浪储存于浮在海面的水槽内,并维持该水槽内的水位必须高出海面三公尺以上,利用该水位差以进行发电。而此发电技术虽有不易故障易于保养,但由于需要有三公尺以上的浪高使可达到发电效益,目前可达到此一浪高以进行设厂运转的海域不多,为此一发电技术所存在的问题。
再者利用波峰与波谷的相位差发电技术,当波浪进入该发电装置后,会产生高水位与低水位差异,当由高水位流向低水位时,将形成一单向水流藉以驱动发电装置进行发电,此一发电技术虽具有构造简单且保养费用低,然而却存在有仅能利用到波高的一半左右的波浪势能作动,存在有能源转换效率偏低的缺点。
发明内容
本发明有鉴于前述现有技术存在的缺点而重新设计一种以波浪进行发电的技术,利用波浪的动力产生较大的负压并使大量低压的水流动能在通过发电机组而可持续发电,整体构造简单且在运作时的维修保养成本低。
本发明为可达到前述的目的,所运用的技术手段在于提供一种负压式波浪发电装置,其包括有至少一水流驱动组及一发电组;该水流驱动组包括有一负压机构、一架体及一浮子,该架体将该负压机构与该浮子相互连接,该浮子具有一浮力并可控制其浮力大小;该负压机构包括有一入水总管、至少一入水支管及至少一文氏管,该入水支管一端与该入水总管的一端连接,该入水支管另一端与相对应的该文氏管连接,该文氏管呈纵向设置;该文氏管为一中空管体,其具有一喉部、一上管口及一下管口,该上管口及该下管口分别位于该文氏管管体两端,该喉部形成在该文氏管内且位于该上管口及该下管口之间,该喉部的内径小于该上管口的内径及该下管口的内径,该喉部与该入水支管相互连接导通;该发电组包括有至少一水管、一发电涵管、一中央发电站平台及一发电机组;该水管一端与该负压机构的入水总管另一端连接;该发电涵管具有一壳体,该壳体形成有一腔室、至少一穿孔、一水流部及一进水口;该腔室形成在该壳体内部,各该穿孔设置在该壳体的底部,该水管另一端设置在该穿孔且其端部位于该腔室,该水流部形成在该壳体中段,该进水口位于该壳体的上方并与该腔室相通,该水流部位于各该水管端部与该进水口之间;该中央发电站平台与该发电涵管相互连接,该中央发电站平台具有一浮力并可控制其浮力大小;该发电机组具有一发电机、一涡轮机及一驱动轴,该发电机与该涡轮机以该驱动轴形成动力连接,该发电机设置在该中央发电站平台,该涡轮机位于该发电涵管的水流部处。
所述的负压式波浪发电装置,其进一步设有一逆止组,该逆止组设置在该水管的端部且位于该腔室内,并具有可开闭该水管的管口,该逆止组具有一本体,该本体由多个壁面组成为一中空体,于各该壁面设有多个网孔,在壁面上设有一逆止片,该逆止片一端与壁面可贴靠的连接。
所述的负压式波浪发电装置,其中该发电涵管进一步设有一栅栏及多个导板,该栅栏安装在该发电涵管的壳体的进水口与该中央发电站平台的壳体底部之间,该栅栏具有多个水孔;各该导板间隔设置在该发电涵管设有进水口的该壳体与该中央发电站平台的壳体底部之间,且各该导板位于该栅栏的内部,在两相邻的该导板上设有超音波组件,在两导板间形成有一超音波照射区。
所述的负压式波浪发电装置,其中该浮子具有一筒体,其外部与该架体连接,在内部设有一隔板,该隔板将该筒体内部分隔具有一第一容室及一第二容室,在该隔板设有一空气压缩机,该空气压缩机具有气阀功能;在筒体的下方设有至少一抽排水机,该抽排水机具有水阀功能,该抽排水机的一端开口设有一管件,另一端开口与第二容室相通;该中央发电站平台具有一壳体,于该壳体内部设有一隔板,将该壳体内部分隔具有一第三容室及一第四容室,在该隔板设有一空气压缩机,该空气压缩机具有气阀功能;在该壳体下方设有至少一抽排水机,该抽排水机具有水阀功能,该抽排水机一端开口与第四容室相通。
所述的负压式波浪发电装置,其中该浮子的管件上设有一推进器,该推进器以电缆与该中央发电站平台相互连接,该推进器可相对于该浮子的管件旋转以控制调整至所需的推移方向,前述的控制可由远端以无线遥控方式予以控制驱动,该推进器设有可产生推力的螺旋桨,以推移该水流驱动组至所设定位置。
所述的负压式波浪发电装置,其中进一步在该浮子的筒体顶部设有一GPS定位系统,在该中央发电站平台的壳体设有一GPS定位系统及一天线组,该天线组具有一电缆及一浮球,该电缆一端与该浮球连接并在浮球上设有一天线接收端,该电缆另一端与一卷扬机连接。
所述的负压式波浪发电装置,其中该负压机构进一步设有多个文氏管及多个连结杆,各该连结杆为一杆体,在相邻两文氏管的管体之间与该连结杆的两端相互连接固定,该连结杆的两端分别固定在该文氏管与该入水总管,各该文氏管与该架体连接。
所述的负压式波浪发电装置,其中该架体具有多个稳定板、多个主杆及多个侧杆,各该主杆呈纵向设置,该侧杆设在相邻的两主杆间,该稳定板设在该主杆的外侧位置,各该主杆与相对应的文氏管相互连接固定。
本发明通过前述技术手段运用,通过所设置水流驱动组及其所设的负压机构在波浪的上下位移运动时,水流在通过文氏管将快速流动,进而在喉部产生一压力差较大的负压,以水管连通该负压机构及发电组的发电涵管,使得大量海水不断的进入发电涵管,并驱动设置在发电涵管内的发电机组以进行发电,由于整个发电过程简单且以海水直接驱动涡轮机进行,因此能源转换效率较高。
由于大部分构造没有转动部分以及会产生相互摩擦的构造,因此可减少磨耗及具有较高可靠度,又整体构造简单纯且坚固,在运作时的维修保养费用较低。
再者由于所有水流通道内的水压值均属低压,因此各设备或水管均不易发生爆管,亦可减少泄漏情形。
附图说明
图1为本发明的实施例示意图。
图2为本发明的实施例剖面示意图。
图3为本发明水流驱动组的外观立体图。
图4为本发明水流驱动组的立体分解图。
图5为本发明水流驱动组的负压机构在上浮时的水流动作示意图。
图6为本发明水流驱动组的负压机构在下沉时的水流动作示意图。
图7为本发明的入水支管的剖面图。
图8为本发明发电组的立体剖面示意图。
图9为本发明发电涵管的外观示意图。
图10为本发明水流进入发电涵管的示意图。
图11为本发明在发电涵管上设有超音波照射区的示意图。
图12为本发明逆止组的外观示意图。
图13为本发明在水管及逆止组的水流示意图。
图14为本发明在水管及逆止组的另一水流示意图。
图15为本发明下沉水中状态的示意图。
图16为本发明上浮水面状态的示意图。
附图标号:
1水流驱动组 2发电组
10负压机构 20架体
30浮子 40水管
50发电涵管 60中央发电站平台
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参看图1所示,本发明的负压式波浪发电装置,其包括有至少一水流驱动组1及一发电组2,各该水流驱动组1分别与该发电组2连接,如图所示的其中一种具体实施例为设有六个水流驱动组1及设有一发电组2,其中各该水流驱动组1可设置位于该发电组2的周边。
配合参看图2、图3及图4所示,该水流驱动组1包括有一负压机构10、一架体20及一浮子30。
该负压机构10包括有一入水总管11、至少一入水支管12及至少一文氏管13,其中该入水支管12的一端与该入水总管11的一端连接,该入水支管12的另一端与相对应的该文氏管13连接;如图中所示的具体实施例为设有多个入水支管12及多个文氏管13,其中各该文氏管13为呈纵向且相互间隔设置。
该入水总管11为一中空管体,其可供水流通过,该管体的两端分别具有一管口。
该入水支管12为一中空管体,可供水流通过,该管体的两端分别具有一管口,该入水支管12一端的管口与该入水总管11一端的管口相互连接。该入水支管12较佳实施例的管口形状,如图7所示,其管体的断面形状为椭圆形,且管体的管口内部断面呈椭圆形,该管体的长轴为位于纵向位置。
配合参看图5所示,该文氏管13为一中空管体,可供因波浪上下运动所牵动的水流进入通过。该文氏管13具有一喉部131、一上管口132及一下管口133,该上管口132及该下管口133分别位于该文氏管13的管体两端,该喉部131形成在该文氏管13内且位于该上管口132及该下管口133之间,其中文氏管13管体位于该喉部131的内径小于该上管口132的内径及小于该下管口133的内径。该文氏管13管体设有一贯穿管壁面的连接口134,该连接口134相对应于该喉部131位置并与该文氏管13管体内部相通。
该文氏管13内部管壁因位于该喉部131的内径小于该上管口132的内径及该下管口133的内径,使得该管壁的壁面与该文氏管13的管中心线间形成有一倾斜角度θ,该倾斜角度θ较佳为5度至7度。
该架体20的下方与该负压机构10相互连接固定。
该浮子30与该架体20的上方相互连接固定,藉该浮子30使得水流驱动组1可漂浮在水面处;其中该浮子30的具体实施例为具有一筒体300,该筒体300可为一中空直筒体,该筒体300的外部与该架体20连接。
本发明所设置该入水支管12的数量与该文氏管13的数量为相同,也可以设置有不同数量,例如:以二入水支管12与一文氏管13相互连接。
配合参看图5及图6所示,本发明藉波浪的上、下运动,可同步驱动水面下的负压机构10也产生上、下位移,此时水流可在该负压机构10的各该文氏管13的管体内快速流动,不论由该上管口132朝向该下管口133快速流动,或者由下管口133朝向上管口132快速流动,当水流在通过该喉部131时,因管体内径变化而产生加速流动,将在该喉部131与入水支管12末端接合处产生一负压状态,此一负压与海平面的一单位大气压(1atm)之间形成相当可观的压力差,迫使该入水总管11内及各该入水支管12内的海水全部朝向所连接的该文氏管13内流动,再经由上管口132或下管口133流入海中。
再者由于负压机构10随波浪的上、下运动作相同幅度的位移,浮子30无论在上移或下降的过程中,该负压机构10均能产生负压,且该浮子30上下起伏移动的频率越高所产生的负压状态将越明显。
配合参看图1、图2及图3所示,该发电组2,其包括有至少一水管40、一发电涵管50、一中央发电站平台60及一发电机组70;如图中所示的具体实施例为设有多个水管40。
该水管40为一长管体,该长管体的较佳实施例可为一软管体,该水管40的一端与该负压机构10的入水总管11另一端连接,该水管40的另一端与该发电涵管50连接,藉以使得各该水流驱动组1与该发电组2相互连接。
配合参看图8及图9示,该发电涵管50为一中空体,其较佳实施例如图所示为一圆形中空柱体。该发电涵管50具有一壳体51,该壳体51形成有一腔室511、至少一穿孔512、一水流部513及一进水口514;其中该腔室511形成在该壳体51内部,各该穿孔512设置在该壳体51的底部,各该水管40分别设置在各该穿孔512且其端部位于该腔室511,该水流部513形成在该壳体51中段,该进水口514位于该壳体51的上方并与该腔室511相通,该水流部513位于各该水管40端部与进水口514之间。如图所示的实施例该水流部513可在该壳体51中段形成为一颈缩状。
该中央发电站平台60为一中空体,使得发电组2可漂浮在水面处,该中央发电站平台60下方与该发电涵管50连接固定,该发电涵管50的进水口514与外部海水相通,海水可经该进水口514进入该腔室511内。
配合参看图2所示,该发电机组70,其具有一发电机71、一涡轮机72及一驱动轴73,该发电机71与该涡轮机72之间以该驱动轴73形成动力连接,在该驱动轴73上进一步可设有一增速器75,该增速器75可将该涡轮机72的转速提升后传送至该发电机71,该发电机组70的此部分构造为现有技术故不再进一步详细描述。该发电机组70的发电机71设置在该中央发电站平台60,该中央发电站平台60的壳体600内设有一围体700,该围体700内部可供该发电机71设置,在该壳体600底部可设有一轴承74,该轴承74具有水密性,该驱动轴73可贯穿该轴承74设置,该涡轮机72位于该发电涵管50的水流部513处,使得海水经该进水口514通过水流部513进入该腔室511内,再流入各该水管40,在海水通过位于该水流部513的该涡轮机72时,即可驱动该涡轮机72转动,以使该发电机组70可进行发电。
本发明于实际运用时,由于各该水流驱动组1位于海水中且该负压机构10经海水波浪的上、下运动牵动下,在该文氏管13内的喉部131处形成为负压状态,此时该水管40、该入水总管11及该入水支管12内的海水将单向的朝向文氏管13内快速流动并由上管口132或下管口133流出至海中,又于该发电涵管50的腔室511与该水管40连接,使得该腔室511内的海水流入该水管40内,而外部海水经该进水口514进入该发电涵管50的腔室511内,此时即可推动该涡轮机72转动,使该发电机组70进行发电,因此通过海水波浪的上下运动均能产生负压,而可持续的进行发电作业。
该负压机构10进一步可包括有多个连结杆14,其中各该连结杆14为一杆体,在相邻的两文氏管13的管体之间与该连结杆14的两端相互连接固定,或该连结杆14的两端分别固定在该文氏管13与该入水总管11。如图3及图4所示,本发明的其中一种具体实施例为设有六支文氏管13,在相邻两文氏管13之间且位于上方及下方位置分别设有该连结杆14,该文氏管13的下方与该入水总管11之间设有该连结杆14,以及该入水总管11位于各该文氏管13的中央位置,使得整体概略呈六角体;
该负压机构10进一步可包括有一导流盖15,该导流盖15呈锥形体并设置在该入水总管11与各该入水支管12连接处的上方。
该架体20的具体实施例可包括有多个稳定板21、多个主杆22及多个侧杆23,各该主杆22呈纵向设置,在相邻的两主杆22之间设有该侧杆23,在各该主杆22的外侧位置设有稳定板21。又各该主杆22与相对应的文氏管13相互连接固定。如图3及图4所示,本发明的具体实施例在各该相邻两直立的主杆22之间设有位于上、下位置且呈横向的两侧杆23,以及设有相互交叉的两侧杆23。
配合参看图2及图3所示,该浮子30的该筒体300内部设有一隔板301,该隔板301将该筒体300内部分隔具有一第一容室31及一第二容室32,该第一容室31可如图所示为位于该第二容室32的上方。在该隔板301设有一空气压缩机33,该空气压缩机33具有气阀功能,该具有气阀功能的空气压缩机33的构造为现有技术故不再详细描述,该空气压缩机33的二开口可分别与该第一容室31及该第二容室32相互连通,可将第二容室32内部的空气加压后输送储存至第一容室31内,或提供第一容室31内的高压空气减压输送至第二容室32内。
该浮子30在筒体300的下方设有至少一抽排水机34,该抽排水机34具有水阀功能,该具有水阀功能的抽排水机34的构造为现有技术故不再详细描述,该抽排水机34的一端开口设有一管件341,另一端开口与第二容室32相通,通过抽排水机34可将海水输送至第二容室32内,或将第二容室32内的海水排放出。
如图8所示,该中央发电站平台60的较佳实施例为一圆形中空盘体,其具有一壳体600,于该壳体600内部设有一隔板601,该隔板601将该壳体600内部分隔具有一第三容室61及一第四容室62,该第三容室61可如图所示为位于该第四容室62的上方。在该隔板601设有一空气压缩机63,该空气压缩机63具有气阀功能,该具有气阀功能的空气压缩机63的构造为现有技术故不再详细描述,该空气压缩机63的二开口可分别与该第三容室61及该第四容室62相互连通,可将第四容室62内部的空气加压后输送储存至第三容室61内,或提供第三容室61内的高压空气减压输送至第四容室62内。
该中央发电站平台60在壳体600的下方设有至少一抽排水机64,该抽排水机64具有水阀功能,该具有水阀功能的抽排水机64的构造为现有技术故不再详细描述,该抽排水机64的一端开口与第四容室62相通,通过抽排水机64可将海水输送至第四容室62内,或将第四容室62内的海水排放出至海中。
如图16所示,当本发明所设置的场域处于一般气候时,通过各该水流驱动组1的该浮子30及该发电组2的中央发电站平台60设置即可漂浮在海面处,通过海水波浪以进行发电。
如图15所示,若本发明设置场域的气候处于恶劣不佳状态,此时可启动该浮子30的空气压缩机33将第二容室32的空气储存在较小空间的第一容室31内,及启动该中央发电站平台60的空气压缩机63将第四容室62内的空气储存在较小空间的第三容室61内,另外通过抽排水机34将外部海水抽取进入位于第二容室32内,以及以抽排水机64将外部海水抽取进入储放在第四容室62内,由于该浮子30及该中央发电站平台60可产生的浮力减小,再通过本发明发电装置本身的重量,将可下潜至海中一定深度,例如水深40至60公尺处,因此可使本发明的机组不会受到恶劣气候的破坏;具体来说,本发明可装设陀螺仪(gyroscope)及声纳(sonar)测距系统等设备,并再配合电脑的运算可计算出其本发明的下潜深度及维持该深度所需的排水量,前述构造的细节及使用方式均为现有技术,故不再详细描述。
当本发明所设置场域的气候回复后,即可启动抽排水机34将第二容室32内的海水排出至海中,及启动空气压缩机33使第一容室31的空气进入第二容室32内,此时该浮子30的第二容室32所形成的浮力即可使该水流驱动组1上浮,再者启动抽排水机64将第四容室62内的海水排出至海中,及启动空气压缩机63使第三容室61的空气进入第四容室62内,此时该中央发电站平台60的中空壳体600所形成的浮力即可使该发电组2上浮至发电作业位置。如图16所示。
配合参看图8及图9所示,本发明进一步在该发电涵管50的壳体51的进水口514处环设有一栅栏52,该栅栏52安装在该壳体51与该中央发电站平台60的壳体600底部之间,该栅栏52具有多个水孔521,藉此可将大型水中杂物或生物予以阻隔,以防止被吸入该发电涵管50内,而海水可由各水孔521经该进水口514流入该腔室511内,又由于本发明外露的结构的移动节奏皆与波浪的起伏同步,因此不会对海洋生物造成伤害。
再配合参看图10及图11所示,本发明可进一步在设有进水口514的该壳体51处间隔设有多个的导板53,在两相邻的该导板53上设有超音波组件54,该超音波组件54为现有技术故不再进一步描述,藉此在两导板53间形成有一超音波照射区530,由该水孔521流入且通过该超音波照射区530的海水中的海生物或其孢子,通过该超音波组件54所发出的超音波震波干扰其生理机能,造成暂时性失能,无法附着于水流通道的壁面,会随着水流排出。
配合参看图8所示,本发明进一步设有多个支杆55,各该支杆55连接在该发电涵管50的壳体51外部与该中央发电站平台60的壳体600底部之间,由于各该支杆55的设置具有补强功能,将可提高该发电组2的整体强度。
配合参看图12及图13所示,本发明进一步在各该水管40的端部设有一逆止组41,该逆止组41位于该发电涵管50的腔室511且与该水管40的端部连接。其中一种具体实施例为该逆止组41具有一本体411,该本体411由多个壁面组成为一中空体,于各该壁面设有多个网孔412,在壁面上设有一逆止片413,该逆止片413一端与壁面连接且可贴靠,当位于该腔室511内的海水经由该本体411的网孔412流入时,水流可推开该逆止片413,水流在反向流动时受到该逆止片413的阻挡无法流出,如图14所示,藉以使得水管40内的海水可保持单向流动。再者由于各该水管40端部所设的逆止组41具有阀门作用,当任何一组水管40或负压机构10发生有泄漏情形时,可利用水流通道内的压力变化,将该水管40予以自行封闭,以维持本发明整体发电装置仍然可正常运作。
如图2及图8所示,本发明进一步在该浮子30的筒体300顶部设有一GPS定位系统302,以及在该中央发电站平台60的壳体600设有一GPS定位系统602及一天线组603,其中该GPS定位系统302、该GPS定位系统602及该天线组603的构造与控制均为现有技术故不再进一步描述,因此通过该GPS定位系统302及该GPS定位系统602可由远端观察本发明设置场域的位置。
如图15所示,该天线组603包括有一电缆及一浮球,该电缆一端与该浮球连接并在浮球上设有一天线接收端,该电缆另一端与一卷扬机连接,此部分的构造均为现有技术故不再详细描述。当发电组2及其中央发电站平台60下潜至水面下时,该卷扬机将放出电缆,通过该浮球将天线接收端移动至水面处,又当发电组2及其中央发电站平台60上浮时,该卷扬机将电缆卷收,此时该天线组的天线接收端位于该中央发电站平台60的壳体600上,使得本发明与远端之间的信号可随时保持连接状态并进行控制。
该浮子30的管件341上可设有一推进器35,该推进器35以电缆与该中央发电站平台60相互连接,该推进器35可经由控制机构的控制,使该推进器35可相对于该浮子30的管件341旋转以控制调整至所需的推移方向,前述的各项控制机构可由远端以无线遥控方式予以控制驱动,再者该推进器35设有可产生推力的螺旋桨,藉以将上浮的该水流驱动组1推移至所设定的方向位置,该推进器35的构造及其驱动该推进器35推移方向的控制机构均为现有技术故不再详细描述。当本发明的各水流驱动组1经由该GPS定位系统302观察到有偏离设定区域时,可由远端以无线遥控方式启动并控制该推进器35运作,藉以将该偏离预定位置的水流驱动组1移动至设定位置,亦可使得各该水流驱动组1相互之间的距离,或者与该发电组2之间的距离,皆可确保位于适当的作业空间而不会造成相互干扰。
本发明的各项设备或控制装置所需要的电源,可由本身所发出的电力予以供应;再者水流驱动组1的该浮子30上所有设备所需要的电力,以及与中央发电站平台60之间的信号传送,均设有电缆予以联结。
本发明的该水流驱动组1的负压机构10的数量设置,可依据需要做扩充,且没有数量的限制,当所设置的负压机构10的数量愈多,则流经发电涵管50的单向水流流量将增加,此时脉动愈小且流量愈稳定。另外由于流经发电涵管50的单向水流利用海平面上的一单位大气压与负压机构10中所产生的负压之间,所形成的压力差予以驱动,因此周期短频率高且浪高约在2至3公尺左右的中级浪,将适合本发明的发电使用,使得本发明可设置的场域较多,即设厂海域可有较多选择。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种负压式波浪发电装置,其特征在于,包括有至少一水流驱动组及一发电组;
该水流驱动组包括有一负压机构、一架体及一浮子,该架体将该负压机构与该浮子相互连接,该浮子具有一浮力并可控制其浮力大小;
该负压机构包括有一入水总管、至少一入水支管及至少一文氏管,该入水支管一端与该入水总管的一端连接,该入水支管另一端与相对应的该文氏管连接,该文氏管呈纵向设置;
该文氏管为一中空管体,其具有一喉部、一上管口及一下管口,该上管口及该下管口分别位在该文氏管管体两端,该喉部形成在该文氏管内且位在该上管口及该下管口之间,该喉部的内径小于该上管口的内径及该下管口的内径,该喉部与该入水支管相互连接导通;
该发电组包括有至少一水管、一发电涵管、一中央发电站平台及一发电机组;
该水管一端与该负压机构的入水总管另一端连接;
该发电涵管具有一壳体,该壳体形成有一腔室、至少一穿孔、一水流部及一进水口;该腔室形成在该壳体内部,各该穿孔设置在该壳体的底部,该水管另一端设置在该穿孔且其端部位在该腔室,该水流部形成在该壳体中段,该进水口位在该壳体的上方并与该腔室相通,该水流部位在各该水管端部与该进水口之间;
该中央发电站平台与该发电涵管相互连接,该中央发电站平台具有一浮力并可控制其浮力大小;
该发电机组具有一发电机、一涡轮机及一驱动轴,该发电机与该涡轮机以该驱动轴形成动力连接,该发电机设置在该中央发电站平台,该涡轮机位在该发电涵管的水流部处。
2.如权利要求1所述的负压式波浪发电装置,其特征在于,其进一步设有一逆止组,该逆止组设置在该水管的端部且位于该腔室内,并具有可开闭该水管的管口,该逆止组具有一本体,该本体由多个壁面组成为一中空体,于各该壁面设有多个网孔,在壁面上设有一逆止片,该逆止片一端与壁面可贴靠的连接。
3.如权利要求1所述的负压式波浪发电装置,其特征在于,该发电涵管进一步设有一栅栏及多个导板,该栅栏安装在该发电涵管的壳体的进水口与该中央发电站平台的壳体底部之间,该栅栏具有多个水孔;各该导板间隔设置在该发电涵管设有进水口的该壳体与该中央发电站平台的壳体底部之间,且各该导板位于该栅栏的内部,在两相邻的该导板上设有超音波组件,在两导板间形成有一超音波照射区。
4.如权利要求2所述的负压式波浪发电装置,其特征在于,其进一步设有一栅栏及多个导板,该栅栏安装在该壳体的进水口与该中央发电站平台的壳体底部之间,该栅栏具有多个水孔;各该导板间隔设置在该发电涵管设有进水口的该壳体与该中央发电站平台的壳体底部之间,且各该导板位于该栅栏的内部,在两相邻的该导板上设有超音波组件,在两导板间形成有一超音波照射区。
5.如权利要求1至4任一权利要求所述的负压式波浪发电装置,其特征在于,该浮子具有一筒体,其外部与该架体连接,在内部设有一隔板,该隔板将该筒体内部分隔具有一第一容室及一第二容室,在该隔板设有一空气压缩机,该空气压缩机具有气阀功能;在筒体的下方设有至少一抽排水机,该抽排水机具有水阀功能,该抽排水机的一端开口设有一管件,另一端开口与第二容室相通;
该中央发电站平台具有一壳体,于该壳体内部设有一隔板,将该壳体内部分隔具有一第三容室及一第四容室,在该隔板设有一空气压缩机,该空气压缩机具有气阀功能;在该壳体下方设有至少一抽排水机,该抽排水机具有水阀功能,该抽排水机一端开口与第四容室相通。
6.如权利要求5所述的负压式波浪发电装置,其特征在于,该浮子的管件上设有一推进器,该推进器以电缆与该中央发电站平台相互连接,该推进器可相对于该浮子的管件旋转以控制调整至所需的推移方向,前述的控制可由远端以无线遥控方式予以控制驱动,该推进器设有可产生推力的螺旋桨,以推移该水流驱动组至所设定位置。
7.如权利要求6所述的负压式波浪发电装置,其特征在于,进一步在该浮子的筒体顶部设有一GPS定位系统,在该中央发电站平台的壳体设有一GPS定位系统及一天线组,该天线组具有一电缆及一浮球,该电缆一端与该浮球连接并在浮球上设有一天线接收端,该电缆另一端与一卷扬机连接。
8.如权利要求1所述的负压式波浪发电装置,其特征在于,该负压机构进一步设有多个文氏管及多个连结杆,各该连结杆为一杆体,在相邻两文氏管的管体之间与该连结杆的两端相互连接固定,该连结杆的两端分别固定在该文氏管与该入水总管,各该文氏管与该架体连接。
9.如权利要求8所述的负压式波浪发电装置,其特征在于,该架体具有多个稳定板、多个主杆及多个侧杆,各该主杆呈纵向设置,该侧杆设在相邻的两主杆间,该稳定板设在该主杆的外侧位置,各该主杆与相对应的文氏管相互连接固定。
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