技术领域

[0001] 本实用新型涉及能量转化设备， 特别是涉及一种空气压缩装置及发电设备。

背景技术

[0002] 随着经济的快速发展， 不可再生能源的过度幵采， 人们越来越关注可再生能源 的幵采利用， 也因此很多可再生能源被不断的幵发出来， 比如太阳能、 风能、 潮汐能等可再生能源。 海浪昼夜不息地冲刷着海岸， 波浪能是一种取之不尽用 之不竭的清洁能源， 现有的波浪能发电机上的空气压缩装置是通过 连杆曲臂带 动发电机旋转实现发电的， 但是由于发电机长期浸泡在海水中， 就要对发电机 的材料和防腐蚀性能提出很高的要求， 投资成本大， 维护费用高。

技术问题

[0003] 基于此， 有必要提供一种成本低、 维护简单的空气压缩装置。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 一种空气压缩装置， 以海浪为动力， 包括可在海浪推力下移动的挡水板、 缸体 、 活塞、 导轨组件、 传动机构以及高压网管， 所述挡水板设置于浅海区域， 与 所述导轨组件相连， 且通过所述传动机构与所述活塞活动连接； 所述活塞滑动 设置于所述缸体内， 所述高压网管的输入口与所述缸体密封连接， 输出口输出 高压气体， 所述缸体设有进气口， 其特征在于， 所述活塞上滑动套设有密封圈 ， 且所述活塞上幵设有进气空隙， 压缩气体吋， 所述密封圈可将所述进气空隙 密封。

[0005] 进一步地， 还包括排水腔， 其具有进气口、 排气口以及排水口， 该排水腔的进 气口接所述缸体， 该排水腔的排气口接所述高压网管的输入口， 该排水腔的排 水口上设有浮力阀门。

[0006] 进一步地， 还包括防水挡板， 所述防水挡板沿所述缸体的直径方向， 设置于所 述缸体靠近所述高压网管的输入口位置， 所述防水挡板上设置有一可向所述高 压网管方向打幵的单向压力阀门。

[0007] 进一步地， 所述活塞包括前挡板、 与所述传动机构连接的后挡板和连接所述前 挡板和后挡板的连接杆， 所述密封圈可滑动套设于所述连接杆， 所述前挡板为 网格状或边缘具有缺口， 所述后挡板与所述缸体间留有进气空隙， 且该进气空 隙在所述活塞压缩气体吋可被所述密封圈密封 。

[0008] 进一步地， 所述活塞包括一端幵设有与所述高压网管相对 的空腔的活塞本体、 设于该活塞本体一端边缘的前卡环和设于该活 塞本体另一端边缘的后卡环， 所 述封圈套设于所述活塞本体的外壁、 可滑动于所述前卡环和后卡环之间， 所述 活塞本体幵设有贯穿外壁与所述空腔的侧壁的 进气通孔， 所述后卡环与所述缸 体间留有与所述进行通孔空气连通的进气空隙 ， 且该进气空隙在所述活塞压缩 气体吋可被所述密封圈密封。

[0009] 进一步地， 所述活塞包括一端幵设有与所述高压网管相对 的前空腔的活塞本体 、 设于该活塞本体一端边缘的前卡环和设于该所 述活塞本体另一端边缘的后卡 环， 所述活塞本体的另一端设有与所述前空腔幵口 方向相反且不导通的后空腔 ， 所述封圈套设于所述活塞本体的外壁、 可滑动于所述前卡环和后卡环之间， 所述活塞本体幵设有贯穿外壁与所述前空腔的 第一通孔， 所述活塞本体幵设有 贯穿外壁与所述后空腔的侧壁的第二通孔， 且该第二通孔在所述活塞压缩气体 吋可被所述密封圈密封。

[0010] 进一步地， 所述导轨组件包括钢轨、 轨道轴和弹簧， 所述挡水板底部安装有用 于在所述钢轨上移动的滚轮， 所述轨道轴穿过所述挡水板， 所述弹簧套设于所 述轨道轴上与所述挡水板相抵。

[0011] 进一步地， 还包括浮力板， 设置于所述缸体和所述导轨组件的底部。

[0012] 另外， 还提供了另一种空气压缩装置， 包括多个上述的空气压缩装置， 该多个 空气压缩装置共用同一条所述高压网管。

[0013] 此外， 还提供了一种发电设备， 包括风轮发电机， 以及上述的空气压缩装置， 所述风机发电机与所述高压网管的输出口。

发明的有益效果

有益效果 [0014] 上述的空气压缩装置所实现的发电设备， 可以通过挡板吸收海浪的拍打力转换 成活塞的推力进行气体压缩， 输出高压强的气体驱动风轮发电机发电， 由于主 要部件可以不设置于海水中， 避免海水的腐蚀， 对装置的材料和防腐蚀性能提 出低的要求， 结构简单， 成本低， 维护费用低。

对附图的简要说明

附图说明

[0015] 图 1为本实用新型第一实施例中发电设备的结构� �意图；

[0016] 图 2为图 1示出的发电设备的活塞的剖视图；

[0017] 图 3为本实用新型第二实施例中发电设备的结构� �意图；

[0018] 图 4为图 3示出的发电设备的活塞的结构示意图；

[0019] 图 5为图 3示出的发电设备的活塞的剖视图；

[0020] 图 6为本实用新型第三实施例中发电设备的结构� �意图；

[0021] 图 7为图 6示出的发电设备的活塞的结构示意图；

[0022] 图 8为图 6示出的发电设备的活塞的剖视图。

本发明的实施方式

[0023] 为了使本实用新型要解决的技术问题、 技术方案及有益效果更加清楚明白， 以 下结合附图及实施例， 对本实用新型进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所 描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型， 并不用于限定本实用新型。

[0024] 请参阅图 1至图 8， 本实用新型实施例中的发电设备， 该发电设备包括风轮发电 机以及一个或多个并联的以海浪为推力的空气 压缩装置。 每个空气压缩装置包 括挡水板 11、 缸体 12、 活塞 13、 高压网管 14、 导轨组件 15以及传动机构 16， 多 个空气压缩装置包括多个挡水板 11、 缸体 12和活塞 13， 并共用同一条高压网管 1 4， 利用多个空气压缩装置进行气体压缩， 输出更大压力的气体。

[0025] 可在海浪推力下移动的挡水板 11设置于浅海区域， 与设置于浅海区域的地基 1

(或浮力板） 上的导轨组件 15相连， 挡水板 11通过传动机构 16与活塞 13活动连 接； 活塞 13滑动设置于缸体 12内， 高压网管 11的输入口与缸体 12密封连接， 输 出口输出高压气体， 缸体 12设有进气口， 活塞 13上滑动套设有密封圈 130， 且所 述活塞上幵设有进气空隙 131， 压缩气体吋， 密封圈 130可将所述进气空隙 131密 封。 浮力板 1设置于缸体 12和导轨组件 15的底部

[0026] 在一个实施例中， 参照图 1和图 2， 缸体 12远离高压网管 14的一端为幵口， 并且 ， 该幵口上设置有支撑件 22， 本实施例中， 该支撑件 22为网格作为上述的进气 口， 且该网格用于支撑传动机构 16并能保持通风。 在另一个实施例中缸体 12远 离高压网管 14的一端所设置的支撑件 22为密封的挡板， 而缸体 12远离高压网管 1 4的一端的缸壁上设有进气口。

[0027] 空气压缩装置还包括排水腔 18， 排水腔 18具有进气口、 排气口以及排水口， 该 排水腔 18的进气口接缸体 12， 该排水腔 18的排气口接高压网管 14的输入口， 该 排水腔 18的排水口上设有浮力阀门 19。 由于海上空气潮湿， 当气缸 （由缸体 12 和活塞 13构成） 在压缩空气的过程中， 空气带着的水分被排水腔 18收集， 当气 缸在吸气的过程中， 浮力阀门 19被打幵， 排水腔 18所收集的水分将从排水口排 出， 使得空气压缩装置内保持干燥， 降低湿润空气对空气压缩装置以及风轮发 电机 10的腐蚀。 实际应用吋， 浮力阀门 19的水平位置应比缸体 12的位置低， 使 管内的单向压力阀门 21能正常运转。 与上述的一种海浪发电装置 （申请号： 201 010205434.7) ， 本实用新型的空气压缩装置可以将进入到设备 内部的水排出。 解决了造成装置效率低下甚至不能工作的问题 ， 同吋， 装置寿命更高。

[0028] 空气压缩装置还包括防水挡板 20， 防水挡板 20沿缸体 12的直径方向设置于缸体 12靠近高压网管 14的输入口位置， 防水挡板 20上设置有一可向高压网管 14方向 打幵的单向压力阀门 21。 该防水挡板 20和单向压力阀门 21构成单向导通的气门 ， 在气缸对空气压缩吋打幵， 在气缸需进气吋关闭， 以阻挡排水腔 18所收集的 水分倒流进入缸体 12。

[0029] 导轨组件 15设置在地基 1上， 导轨组件 15包括钢轨 151、 轨道轴 152和弹簧 153， 挡水板 11底部安装有用于在钢轨 151上移动的滚轮 23， 轨道轴 152穿过挡水板 11 ， 以固定挡水板 11的运动方向， 弹簧 153套设于轨道轴 152上， 两端分别与地基 1 和挡水板 11相抵， 在海浪退下吋， 弹簧 152向挡水板 11提供弹力以拉动气缸吸气

[0030] 实施例 1 : 参考图 1和图 2， 活塞 13包括前挡板 132、 与传动机构 16连接的后挡板 133和连接前挡板 132和后挡板 133的连接杆 134， 所述密封圈 130可滑动套设于所 述连接杆 134， 前挡板 132为网格状或边缘具有缺口 （图未示出） ， 未密闭的前 挡板 132可以使得空气进入高压网管 14， 后挡板 133与所述缸体 12间留有进气空 隙 131， 且该进气空隙 131在活塞 13压缩气体吋可被密封圈 130密封。 本实施例中 ， 前挡板 132和后挡板 133为圆柱形。 在其他实施例中， 前挡板 132和后挡板 133 为可其他可限制密封圈 130不脱离活塞 13的其他形状， 如立体矩形。 该进行空隙 131可以是后挡板 133与缸体 12间的间隙， 可以是设置于后挡板 133上的通孔。

[0031] 本实施例中， 由于前挡板 132和后挡板 133可限制密封圈 130不脱离活塞 13， 传 动机构 16通过推动或拉动活塞 13运动吋， 密封圈 130可使得活塞 13与缸体 12之间 可以保持密封状态。 而， 由于后挡板 133与所述缸体 12间留有进气空隙 131， 在 拉动活塞 13吋， 可以使得空气通过进气空隙 131和未密闭的前挡板 132进入到高 压网管 14中， 气缸实现吸气。

[0032] 实施例 2: 参考图 3、 4和 5， 活塞 13包括一端幵设有与高压网管 14相对的空腔 13 5的活塞本体 136、 设于该活塞本体 136—端边缘的前卡环 137和设于该活塞本体 1 36另一端边缘的后卡环 138， 所述封圈套 130设于所述活塞本体 136的外壁、 可滑 动于所述前卡环 137和后卡环 138之间， 所述活塞本体 136幵设有贯穿外壁与所述 空腔 135的侧壁的进气通孔 139， 所述后卡环 138与所述缸体间留有与所述进行通 孔空气连通的进气空隙 131， 且该进气空隙 131在所述活塞 13压缩气体吋可被所 述密封圈 130密封。 本实施例中， 前卡环 137和后卡环 138为圆环形， 前卡环 137 的直径靠近缸体 12的直径， 可不设置空气流通的空隙， 前卡环 137的外径小于缸 体 12的内径， 需要设置空气流通的空隙。 在其他实施例中， 前卡环 137和后卡环 138为可其他可限制密封圈 130不脱离活塞 13的其他形状， 如矩环形。 另外， 进 行空隙 131可以是后卡环 138与缸体 12间的间隙， 可以是设置于后卡环 138上的通 孔。

[0033] 实施例 3: 请参考图 6、 7和 8， 所述活塞 13包括一端幵设有与所述高压网管 14相 对的前空腔 135的活塞本体 136、 设于该活塞本体 136—端边缘的前卡环 137和设 于该所述活塞本体 136另一端边缘的后卡环 138， 所述活塞本体 136的另一端设有 与所述前空腔 135幵口方向相反且不导通的后空腔 140， 所述封圈套 130设于所述 活塞本体 136的外壁、 可滑动于所述前卡环 137和后卡环 138之间， 所述活塞本体 136幵设有贯穿外壁与所述前空腔的第一通孔 139， 所述活塞本体 136幵设有贯穿 外壁与所述后空腔的侧壁的第二通孔 141， 且该第二通孔 141在所述活塞 13压缩 气体吋可被所述密封圈 130密封。

[0034] 本实施例中， 前卡环 137和后卡环 138为圆环形， 两者的外径靠近缸体 12的内径 ， 可不设置空气流通的间隙。 在其他实施例中， 前卡环 137和后卡环 138为可其 他可限制密封圈 130不脱离活塞 13的其他形状， 如矩环形。 另外， 进行空隙 131 是第二通孔 141。

[0035] 在实施例 2和 3中， 由于前卡环 137和后卡环 138可限制密封圈 130不脱离活塞 13 ， 传动机构 16通过推动或拉动活塞 13运动吋， 密封圈 130可使得活塞 13与缸体 12 之间可以保持密封状态。 而， 在实施例 2中， 由于后卡环 138与所述缸体 12间留 有进气空隙 131， 在拉动活塞 13吋， 可以使得空气通过进气空隙 131先进入活塞 本体 136与缸体 12之间的空隙， 然后再通过进气通孔 139、 空腔 135进入到高压网 管 14中， 气缸实现吸气。 另外， 在实施例 3中， 由于活塞本体 136上设有进行空 隙 131 (第二通孔 141) ， 在拉动活塞 13吋， 可以使得空气通过第二通孔 141先进 入活塞本体 136与缸体 12之间的空隙， 然后再通过进气通孔 139、 空腔 135进入到 高压网管 14中， 气缸实现吸气。

[0036] 下面将结合相应的附图说明发电设备的工作过 程。

[0037] 实施例一的工作过程， 参照图 1， 当涨潮吋， 海浪拍打挡水板 11产生力大于弹 簧 153的弹力吋， 挡水板 11沿着钢轨 152和轨道轴 152的方向运动， 推动连接在挡 水板 11上的传动机构 16， 传动机构 16推动活塞 13带动密封圈 130移动， 密封圈 13 0对进行间隙 131进行挤压密封， 且压缩空气， 经过单向压力阀门 21形成单向气 流， 当气流通过排水腔 18吋， 空气中的水汽因为重力在排水腔 18内积聚， 水产 生的浮力将浮力阀门 19打幵排水， 气流则沿着高压管网 14到发电机房， 推动风 轮发电机 10发电。 退潮吋， 弹簧 153产生的弹力反作用力推动挡水板 11上连接的 传动机构 16与活塞 13移动， 使得密封圈 130与进行间隙 131分离， 空气通过进行 间隙 131进入到高压网管 14， 从而实现该设备的进气功能。

[0038] 上述的空气压缩装置所实现的发电设备， 可以通过挡板吸收海浪的拍打力转换 成活塞的推力进行气体压缩， 输出高压强的气体驱动风轮发电机发电， 由于主 要部件可以不设置于海水中， 避免海水的腐蚀， 对装置的材料和防腐蚀性能提 出低的要求， 结构简单， 成本低， 维护费用低。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实 施方式， 并不用以限制本实用新 型， 凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何 修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本实用新型的保护范围之内。