CN109340067B - 发泡剂诱发海底气泡发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发泡剂诱发海底气泡发电装置，包括至少一管道发电机、一主体管道、一气泡收集导向管、至少一气泡发生组件和一气泡发电储能电路；管道发电机安装于主体管道，气泡收集导向管与主体管道导通地固定于主体管道的底端；气泡发生组件固定于管道外壁，气泡发生组件包括一入口和一出口，入口和出口与主体管道连通，且出口距离气泡收集导向管的距离大于入口距离气泡收集导向管的距离；管道发电机与气泡发电储能电路电连接。本发明的一种发泡剂诱发海底气泡发电装置，其通过装置本身产生的气泡能够诱发海底更多原先被束缚的气泡，具有体积小、能量转化效率高、适应深海环境、清洁和无污染的优点。

Description

发泡剂诱发海底气泡发电装置

技术领域

本发明涉及发电装置领域，尤其涉及一种发泡剂诱发海底气泡发电装置。

背景技术

由于现有海洋仪器和设备功耗都比较大，如果在海洋深处仅仅靠电池能源，工作时间将非常有限。在海洋中，人们通过波浪、洋流、光、热、风、电磁等能量转化为电能，已为许多设备和装备供能。但是，在深海环境中光、热、电磁等许多能源密度都非常低，甚至水流也非常缓慢，传统这些能源很难被采集。在深海海底由于冰川沉积、沼气和超亲气材料，有大量不同体积气泡，有的气泡如果上升足以掀翻船只。气泡在海底被压缩，聚集大量势能，被海底各种物质束缚，目前尚缺乏一种能够诱发海底气泡，释放其能量，并为我们提供一种新能源的装置。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种发泡剂诱发海底气泡发电装置，其通过装置本身产生的气泡能够诱发海底更多原先被束缚的气泡，具有能量密度大、体积小、能量转化效率高、适应深海环境、清洁和无污染的优点。

为了实现上述目的，本发明提供一种发泡剂诱发海底气泡发电装置，包括至少一管道发电机、一主体管道、一气泡收集导向管、至少一气泡发生组件和一气泡发电储能电路；所述管道发电机安装于所述主体管道，所述气泡收集导向管与所述主体管道导通地固定于所述主体管道的底端；所述气泡发生组件固定于所述主体管道外壁，所述气泡发生组件包括一入口和一出口，所述入口和所述出口与所述主体管道连通，且所述出口距离所述气泡收集导向管的距离大于所述入口距离所述气泡收集导向管的距离；所述管道发电机与所述气泡发电储能电路电连接，所述气泡发电储能电路设置于一密封封装层内，所述主体管道两端开口。

优选地，所述主体管道的顶端固定有一浮子结构。

优选地，所述气泡收集导向管的内径向远离所述主体管道的方向逐渐增大。

优选地，所述气泡发生组件包括一密封容器、至少一发泡剂、所述出口、一气门、所述入口和一水压阀，所述发泡剂设置于所述密封容器内，所述出口连通所述密封容器和所述主体管道，所述入口连通所述密封容器和所述主体管道，所述气门固定于所述出口的一出气端并位于所述主体管道内，所述水压阀固定于所述入口的一入水端并位于所述密封容器内。

优选地，所述管道发电机包括一外壳、一转轴、多个叶片、至少一永磁体、一磁轭组件和一线圈组件；所述外壳形成一叶片安装空间、一转子定子安装空间、一入气管道和一出气管道；所述转轴的两端分别通过一轴承枢接于所述外壳内并穿设于所述叶片安装空间和所述转子定子安装空间内；所述叶片固定于所述转轴并沿所述转轴的周向均匀布设，且所述叶片位于所述叶片安装空间内；所述入气管道和所述出气管道分别连通所述主体管道和所述叶片安装空间，且沿所述转轴的周向的切线方向布设；所述永磁体位于所述转子定子安装空间内并与所述转轴固定连接，所述磁轭组件设置于所述永磁体的外围并固定于所述转子定子安装空间内；所述线圈组件设置于所述转子定子安装空间内并绕设于所述磁轭组件外。

优选地，所述主体管道、所述气泡收集导向管、所述浮子结构、所述密封容器、所述出口、所述入口和所述外壳采用超疏气材料；或所述主体管道、所述气泡收集导向管、所述浮子结构、所述密封容器、所述出口、所述入口和所述外壳的表面形成一超疏气材料层。

优选地，所述密封封装层采用耐高压材料。

优选地，还包括多个摆动件，所述摆动件间隔分布固定于所述气泡收集导向管的周向。

优选地，所述摆动件包括软管，所述软管与所述主体管道导通。

优选地，还包括一防水透气膜，所述防水透气膜固定于所述主体管道的底端。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

气泡发生组件通过发泡剂在水中激发气泡，使得主体管道对外产生吸引力，从而影响海底的气泡，将海底气泡中的势能转化为动能，使其脱离束缚上升，并产生强大向上水流；气泡收集导向管为倒装漏斗形结构，用于吸引水流和导向，可实现对更大海底面积的被束缚气泡产生影响，将气泡通过向上水流收集到主体管道中，收集更多的气泡。管道发电机用于将上升气泡产生的动能转换为电能。水压阀用于控制进入密封容器的水流量，保持气泡产生的稳定和持久，从而控制主体管道中上升气泡量和水流吸引力。浮子结构用于保持主体管道垂直于水平面，主体管道通过浮子结构漂浮在水中，跟随水流缓慢移动，可实现更大区域的气泡收集。气泡发电储能电路用于电能的存储。超疏气材料层，使得气泡不会吸附在表面，提高了发电的效率。密封封装层采用耐高压材料，保证了气泡发电储能电路的工作安全。多个摆动件的采用，在装置工作时，摆动件产生摆动，在海底搅动，使得海底气泡更容易脱离束缚，上浮进入气泡收集导向管。摆动件采用软管时，软管与主体管道导通吸引海水，软管会产生明显的摆动，使得海底气泡更容易脱离束缚。防水透气膜的采用，只允许气泡上浮进入主体管道，使得软管吸引更多的海水，从而使得软管产生更强烈的运动，进一步提升海底搅动的作用。

附图说明

图1为本发明实施例一的发泡剂诱发海底气泡发电装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的气泡发生组件与主体管道的连接结构示意图

图3为本发明实施例的管道发电机主视方向的内部结构示意图；

图4为本发明实施例的管道发电机侧视方向的内部结构示意图；

图5为本发明实施例二的发泡剂诱发海底气泡发电装置的结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图1～图5，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1和图2，本发明实施例一的一种发泡剂诱发海底气泡发电装置，包括至少一管道发电机1、一主体管道2、一气泡收集导向管3、至少一气泡发生组件4和一气泡发电储能电路5；管道发电机1安装于主体管道2，气泡收集导向管3与主体管道2导通地固定于主体管道2的底端；气泡发生组件4固定于主体管道2外壁，气泡发生组件4包括一入口44和一出口43，入口44和出口43与主体管道2连通，且出口43距离气泡收集导向管3的距离大于入口44距离气泡收集导向管3的距离；管道发电机1通过导线9与气泡发电储能电路5电连接，气泡发电储能电路5设置于一密封封装层内，主体管道2两端开口。

本实施例中，主体管道2的顶端固定有一浮子结构6。

气泡收集导向管3的内径向远离主体管道2的方向逐渐增大。

气泡发生组件4包括一密封容器41、至少一发泡剂42、出口43、一气门45、入口44和一水压阀46，发泡剂42设置于密封容器41内，出口43连通密封容器41和主体管道2，入口44连通密封容器41和主体管道2，气门45固定于出口43的一出气端并位于主体管道2内，水压阀46固定于入口44的一入水端并位于密封容器41内。

气泡发生组件4通过发泡剂42在水中激发气泡，使得主体管道2对外产生吸引力，从而影响海底的气泡，将海底气泡中的势能转化为动能，使其脱离束缚上升，并产生强大向上水流；气泡收集导向管3为倒装漏斗形结构，用于吸引水流和导向，可实现对更大海底面积的被束缚气泡产生影响，从将气泡通过向上水流收集到主体管道2中，收集更多的气泡。管道发电机1用于将上升气泡产生的动能转换为电能。水压阀46用于控制进入密封容器41的水流量，保持气泡产生的稳定和持久，从而控制主体管道2中上升气泡量和水流吸引力。浮子结构6用于保持主体管道2垂直于水平面，主体管道2通过浮子结构6漂浮在水中，跟随水流缓慢移动，可实现更大区域的气泡收集。气泡发电储能电路5用于电能的存储。

本实施例中，发泡剂42是可以在海水中能产生任何一种气体的材料。

请参阅图3和图4，管道发电机1包括一外壳11、一转轴12、多个叶片13、至少一永磁体14、一磁轭组件15和一线圈组件16；外壳11形成一叶片安装空间111、一转子定子安装空间112、一入气管道113和一出气管道114；转轴12的两端分别通过一轴承17枢接于外壳11内并穿设于叶片安装空间111和转子定子安装空间112内；叶片13固定于转轴12并沿转轴12的周向均匀布设，且叶片13位于叶片安装空间111内；入气管道113和出气管道114分别连通主体管道2和叶片安装空间111，且沿转轴12的周向的切线方向布设；永磁体14位于转子定子安装空间112内并与转轴12固定连接，磁轭组件15设置于永磁体14的外围并固定于转子定子安装空间112内；线圈组件16设置于转子定子安装空间112内并绕设于磁轭组件15外。

请参阅图1～图4，本实施例中，主体管道2、气泡收集导向管3、浮子结构6、密封容器41、出口43、入口44和外壳11采用超疏气材料；或主体管道2、气泡收集导向管3、浮子结构6、密封容器41、出口43、入口44和外壳11的表面形成一超疏气材料层，使得气泡不会吸附在表面，提高了发电的效率。密封封装层采用耐高压材料，保证了气泡发电储能电路5的工作安全。入口44和出口43为内径较小的细管结构。

本发明实施例一的一种发泡剂诱发海底气泡发电装置，其通过发泡剂42产生气泡上升产生水流吸引力，诱发海底其它气泡运动，脱离原有束缚，开始上升。诱发脱离束缚海底气泡上浮，气泡在上浮过程中还会碰撞其它气泡，产生连锁效应，将释放更大动能，带动管道发电机1运动，然后转化为电能。由于在海底气泡大量存在，并且有大量势能释放为动能，会大幅度提高发电功率。

请参阅图5，本发明实施例二的一种发泡剂诱发海底气泡发电装置，其结构与实施例一基本相同，其区别在于，还包括多个摆动件7和一防水透气膜8，摆动件7间隔分布固定于气泡收集导向管3的周向。防水透气膜8固定于主体管道2的底端。本实施例中，摆动件7采用软管，软管与主体管道2导通。

多个摆动件7的采用，在装置工作时，摆动件7产生摆动，在海底搅动，使得海底气泡更容易脱离束缚，上浮进入气泡收集导向管3。摆动件7采用软管时，软管与主体管道2导通吸引海水，软管会产生明显的摆动，使得海底气泡更容易脱离束缚。防水透气膜8的采用，只允许气泡上浮进入主体管道2，使得软管吸引更多的海水，从而使得软管产生更强烈的运动，进一步提升海底搅动的作用。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种发泡剂诱发海底气泡发电装置，其特征在于，包括至少一管道发电机、一主体管道、一气泡收集导向管、至少一气泡发生组件和一气泡发电储能电路；所述管道发电机安装于所述主体管道，所述气泡收集导向管与所述主体管道导通地固定于所述主体管道的底端；所述气泡发生组件固定于所述主体管道外壁，所述气泡发生组件包括一入口和一出口，所述入口和所述出口与所述主体管道连通，且所述出口距离所述气泡收集导向管的距离大于所述入口距离所述气泡收集导向管的距离；所述管道发电机与所述气泡发电储能电路电连接，所述气泡发电储能电路设置于一密封封装层内，所述主体管道两端开口。

2.根据权利要求1所述的发泡剂诱发海底气泡发电装置，其特征在于，所述主体管道的顶端固定有一浮子结构。

3.根据权利要求2所述的发泡剂诱发海底气泡发电装置，其特征在于，所述气泡收集导向管的内径向远离所述主体管道的方向逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的发泡剂诱发海底气泡发电装置，其特征在于，所述气泡发生组件包括一密封容器、至少一发泡剂、所述出口、一气门、所述入口和一水压阀，所述发泡剂设置于所述密封容器内，所述出口连通所述密封容器和所述主体管道，所述入口连通所述密封容器和所述主体管道，所述气门固定于所述出口的一出气端并位于所述主体管道内，所述水压阀固定于所述入口的一入水端并位于所述密封容器内。

5.根据权利要求4所述的发泡剂诱发海底气泡发电装置，其特征在于，所述管道发电机包括一外壳、一转轴、多个叶片、至少一永磁体、一磁轭组件和一线圈组件；所述外壳形成一叶片安装空间、一转子定子安装空间、一入气管道和一出气管道；所述转轴的两端分别通过一轴承枢接于所述外壳内并穿设于所述叶片安装空间和所述转子定子安装空间内；所述叶片固定于所述转轴并沿所述转轴的周向均匀布设，且所述叶片位于所述叶片安装空间内；所述入气管道和所述出气管道分别连通所述主体管道和所述叶片安装空间，且沿所述转轴的周向的切线方向布设；所述永磁体位于所述转子定子安装空间内并与所述转轴固定连接，所述磁轭组件设置于所述永磁体的外围并固定于所述转子定子安装空间内；所述线圈组件设置于所述转子定子安装空间内并绕设于所述磁轭组件外。

6.根据权利要求5所述的发泡剂诱发海底气泡发电装置，其特征在于，所述主体管道、所述气泡收集导向管、所述浮子结构、所述密封容器、所述出口、所述入口和所述外壳采用超疏气材料；或所述主体管道、所述气泡收集导向管、所述浮子结构、所述密封容器、所述出口、所述入口和所述外壳的表面形成一超疏气材料层。

7.根据权利要求6所述的发泡剂诱发海底气泡发电装置，其特征在于，所述密封封装层采用耐高压材料。

8.根据权利要求7所述的发泡剂诱发海底气泡发电装置，其特征在于，还包括多个摆动件，所述摆动件间隔分布固定于所述气泡收集导向管的周向。

9.根据权利要求8所述的发泡剂诱发海底气泡发电装置，其特征在于，所述摆动件包括软管，所述软管与所述主体管道导通。

10.根据权利要求1～9任一项所述的发泡剂诱发海底气泡发电装置，其特征在于，还包括一防水透气膜，所述防水透气膜固定于所述主体管道的底端。

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