一種利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置制造方法
【專利摘要】本發明屬于新型可再生能源技術和水產養殖裝置領域，特別涉及一種利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置。它包括空氣壓縮管道、擺板、立柱、定滑輪、鋼纜、活塞、空氣單向閥、水下單向閥、轉軸和養魚室。其特征是：裝置整體通過立柱安放在海底基礎上；立柱上方安裝封閉艙，艙內安裝有空氣壓縮管道和活塞；兩個立柱之間布放轉軸和擺板，轉軸固定于發電艙的底板，擺板通過鋼纜和定滑輪與活塞連接；養魚室位于裝置的兩側，并通過空氣壓縮管道與供氧裝置聯通。本發明設計能利用海水流速隨波浪傳遞產生的變化，驅動空氣壓縮管道中的空氣的流動，并對養魚室進行供氧，具有較高的可靠性，易于制造、安裝和移動。
【專利說明】一種利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于新型可再生能源技術和水產養殖裝置領域，特別是一種利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置。
【背景技術】
[0002]科學養殖魚類在增加魚類產量方面是十分重要的。近年來，人們采取多品種養殖方式，廣泛采用增氧機增氧，提高放養密度等辦法，挖掘水體生產潛力，使產量顯著增加。同一時期，作為主要可再生能源之一的海洋能事業也取得很大發展，海洋能應用技術日趨成熟，為人類在21世紀充分利用海洋能展示了美好前景。由此，結合海洋能利用和魚類養殖兩個領域對于其各自的發展都有巨大意義，在技術上也存在可能。
[0003]目前，世界上主要的波浪能裝置可根據其發電基本原理劃分為三類:振蕩水柱式、振蕩擺板式和越波式。其中，近岸式波浪能裝置由于易于安裝和維護、建設成本低等特點受到了廣泛的研究。同時，其所處區域波浪能密度相對較高，又不容易受到臺風等惡劣天氣的影響。近些年來，這類波浪能裝置得到了較大的發展。為了降低建設和維護的成本，將近岸式波浪能裝置和養殖用漁箱結合起來是一個頗具前景的方向。利用波浪能直接促進漁箱內的氧氣和懸浮質循環，有利于減少機械裝備的使用和對電能的消耗。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是:克服上述現有波浪能技術的造價較高、維護成本高和能量轉換效率低等不足，提供一種利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置，它能利用海水流速隨波浪傳遞產生的變化，驅動空氣壓縮管道中的空氣的流動，并對養魚室進行供氧，具有較高的可靠性，易于制造、安裝和移動。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]一種利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置，包括空氣壓縮管道、擺板、立柱、定滑輪、鋼纜、活塞、空氣單向閥、水下單向閥、轉軸和養魚室。其特征是:裝置整體通過立柱安放在海底基礎上；立柱上方安裝封閉艙，艙內安裝有空氣壓縮管道和活塞；兩個立柱之間布放轉軸和擺板，轉軸固定于發電艙的底板，擺板通過鋼纜和定滑輪與活塞連接；養魚室位于裝置的兩側，并通過空氣壓縮管道與供氧裝置聯通。
[0007]所述的一種利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置，其特征是:擺板左右兩側都連接有鋼纜并通過定滑輪與活塞連接。
[0008]所述的一種利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置，其特征是:活塞所處通道的兩端布放有制動擋板。
[0009]所述的一種利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置，其特征是:所用的養魚室是鏤空式箱體。
[0010]所述的一種利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置，其特征是:空氣壓縮管道的上部安裝有進氣用的空氣單向閥，空氣壓縮管道的下部安裝有出氣用的水下單向閥。
[0011]所述的一種利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置，其特征是:擺板通過轉軸固定，
具有單一轉動自由度。
[0012]利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置通過立柱直接安放在海底基礎上，適用于近海海域。裝置的主體部分可以采用在岸上預制，利用駁船拖動到指定位置，沉入水中進行安裝。裝置主要利用波浪引起的水體往復運動的動能的變化，其擺板的尺寸也可以合理增加，以提高波浪能的捕獲效率。當風浪條件較為惡劣時，可以方便地將擺板拆掉并運輸離開，保障裝置的安全性。
[0013]沒有波浪作用時，擺板的浮力和重力達到平衡狀態，擺板靜止不動。當波浪傳遞到波浪能供氧裝置時，擺板會隨著水體流速的變化而圍繞轉軸轉動，進而帶動鋼纜和活塞作往復運動。當結構物附近水體向左運動時，同時帶動擺板圍繞轉軸順時針轉動，拉動擺板右側的鋼纜一起向左運動。擺板右側的鋼纜通過定滑輪的轉向，拉動活塞向右運動，活塞的運動形成對左側管道內空氣的壓縮效果，引起管道內空氣的流動，空氣通過水下單向閥流入右側的養魚室，為右側養魚室輸送氧氣。同時，活塞左側的管道內的空氣受到稀釋作用，空氣通過管道頂部的單向閥流進管道，對管道內的空氣進行補充。當結構物附近水體運動方向發生變化時，水體向右運動同時帶動擺板逆時針轉動，擺板圍繞轉軸轉動并拉動擺板左側的鋼纜向右運動，進而通過鋼纜帶動活塞并驅使空氣壓縮管道中的空氣流動，流動方向與上一過程相反，空氣對左側養魚室輸送氧氣，對右側管道進行空氣補充。于是，活塞隨著波浪的作用進入到一個往復運動的循環，在空氣壓縮管道內的氣體也進行往復流動，氣體不停的流過單向閥，對養魚室進行輸氧。在波浪振幅較大時，活塞兩側安裝的制動擋板能夠有效的控制活塞的運動幅度，以免損壞機械設備。
[0014]本發明的有益效果是:
[0015]本發明適用于波浪能資源較為豐富的近岸海域，采用擺板式波浪能裝置的設計，能夠適應各種大小的來波；有效地將波浪能裝置和養魚箱結合起來，減少了建造和維護成本，避免使用較為昂貴的機械設備對養魚室進行增氧；裝置設計形式簡單，適應性較好，便于制造、安裝和轉移，容易進行維護和保養。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的整體結構示意圖。
[0017]圖2是本發明擺板順時針轉動時的工作狀態示意圖。
[0018]圖3是本發明擺板逆時針轉動時的工作狀態示意圖。
[0019]圖中，1-空氣壓縮管道，2-擺板，3-立柱，4-定滑輪，5-自由水面，6_海底，7_鋼纜，8-活塞，9-空氣單向閥，10-水下單向閥，11-養魚室，12-制動擋板，13-轉軸。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。
[0021]實施例1:
[0022]如圖1所示，裝置整體通過立柱3安放在海底基礎6上；立柱3上方安裝封閉艙，艙內安裝有空氣壓縮管道I和活塞8 ;兩個立柱3之間布放轉軸13和擺板2 ;轉軸13固定于裝置上部結構的底板上，擺板2通過轉軸13進行固定；擺板2通過鋼纜7和定滑輪4與活塞8連接；養魚室11位于裝置的兩側，并通過空氣壓縮管道I與供氧裝置聯通；擺板2左右兩側都連接有鋼纜7并通過定滑輪4與活塞8連接；活塞8所處通道的兩端布放有制動擋板12;空氣壓縮管道I的上部安裝有進氣用的空氣單向閥9，空氣壓縮管道的下部安裝有出氣用的水下單向閥10。
[0023]如圖2所示，擺板順時針轉動時，氣體通過出氣單向閥10流動到右側養魚室11，通過進氣單向閥9流入到左側空氣壓縮管道I。
[0024]如圖3所示，擺板逆時針轉動時，氣體通過出氣單向閥10流動到左側養魚室11，通過進氣單向閥9流入到右側空氣壓縮管道I。
[0025]本實施例的工作原理:
[0026]實際使用時，整體漁箱裝置都處于固定狀態，其上部表面位于水平面以上。沒有波浪作用時，擺板2的浮力和重力達到平衡狀態，擺板2靜止不動。當波浪傳遞到波浪能供氧裝置時，擺板2會隨著水體流速的變化而圍繞轉軸13進行轉動，進而帶動鋼纜7和活塞8作往復運動。當結構物附近水體向左運動時，同時帶動擺板2圍繞轉軸13順時針轉動，拉動擺板2右側的鋼纜7 —起向左運動。擺板2右側的鋼纜7通過定滑輪4的轉向，拉動活塞8向右運動，活塞8的運動形成對左側管道內空氣I的壓縮效果，引起管道內空氣的流動，空氣通過水下單向閥10流入右側的養魚室11，為右側養魚室11輸送氧氣。同時，活塞8左側的管道內I的空氣受到稀釋作用，空氣通過管道頂部的單向閥9流進管道，對管道內I的空氣進行補充。當結構物附近水體運動方向發生變化時，水體向右運動同時帶動擺板2逆時針轉動，擺板2圍繞轉軸13轉動并拉動擺板2左側的鋼纜7向右運動，進而通過鋼纜7帶動活塞8并驅使空氣壓縮管道I中的空氣流動，流動方向與上一過程相反，空氣對左側養魚室11輸送氧氣，對右側管道I進行空氣補充。于是，活塞8隨著波浪的作用進入到一個往復運動的循環，在空氣壓縮管道I內的氣體也進行往復流動，氣體不停的流過單向閥9和10，對養魚室11進行輸氧。在波浪振幅較大時，活塞8兩側安裝的制動擋板12能夠有效的控制活塞的運動幅度，以免損壞機械設備。
[0027]盡管上面對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的。
【權利要求】
1.一種利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置，包括空氣壓縮管道、擺板、立柱、定滑輪、鋼纜、活塞、空氣單向閥、水下單向閥、轉軸和養魚室，其特征是:裝置整體通過立柱安放在海底基礎上；立柱上方安裝封閉艙，艙內安裝有空氣壓縮管道和活塞；兩個立柱之間布放轉軸和擺板，轉軸固定于發電艙的底板，擺板通過鋼纜和定滑輪與活塞連接；養魚室位于裝置的兩側，并通過空氣壓縮管道與供氧裝置聯通。
2.根據權利要求1所述的利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置，其特征在于:擺板左右兩側都連接有鋼纜并通過定滑輪與活塞連接。
3.根據權利要求1所述的利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置，其特征在于:活塞所處通道的兩端布放有制動擋板。
4.根據權利要求1所述的利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置，其特征在于:所用的養魚室是鏤空式箱體。
5.根據權利要求1所述的利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置，其特征在于:空氣壓縮管道的上部安裝有進氣用的空氣單向閥，空氣壓縮管道的下部安裝有出氣用的水下單向閥。
6.根據權利要求1所述的利用重力擺的漂浮式波浪能供氧裝置，其特征在于:擺板通過轉軸固定，具有單一轉動自由度。
【文檔編號】A01K63/04GK104335964SQ201410527852
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月9日 優先權日:2014年10月9日
【發明者】彭偉 申請人:長沙理工大學