阅读说明：本技术 一种离岸振荡水柱发电船 (Offshore oscillating water column power generation ship ) 是由 谢向东 张建坤 于 2019-11-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及发电设备技术领域,公开了一种离岸振荡水柱发电船,包括壳体、柔性袋、至少一个发电组件、集风壳,柔性袋内置于壳体且与壳体的内壁之间围成有一容纳腔,容纳腔内充满液体；每一发电组件包括至少一个发电机、叶片,发电机内置于壳体,叶片连接于发电机的转子；集风壳内置于壳体且与柔性袋、壳体的内壁合围形成有一集风腔,集风壳开设有流道,流道贯穿集风壳,流道的一端与集风腔相连通、另一端相对叶片设置。本发明能有效利用海浪能发电。(The invention relates to the technical field of power generation equipment, and discloses an offshore oscillating water column power generation ship which comprises a shell, a flexible bag, at least one power generation assembly and a wind collection shell, wherein the flexible bag is arranged in the shell, and a containing cavity is defined between the flexible bag and the inner wall of the shell and is filled with liquid; each power generation assembly comprises at least one generator and blades, the generator is arranged in the shell, and the blades are connected to a rotor of the generator; the shell is arranged in the wind collecting shell, and the wind collecting cavity is formed by encircling the inner wall of the shell with the flexible bag and the inner wall of the shell. The invention can effectively utilize the wave energy to generate electricity.)

一种离岸振荡水柱发电船

技术领域

本发明涉及发电设备技术领域，具体涉及一种离岸振荡水柱发电船。

背景技术

水利发电需要合适的地理位置和具有一定流量的江河，同时修建大坝会对河流生态环境产生影响；陆地风力发电需要宽广无遮挡物的场地，都需要占用较大的陆地。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种离岸振荡水柱发电船，解决现有技术中发电装置需要占用大量的陆地的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种离岸振荡水柱发电船，其特征在于，包括；

壳体；

柔性袋，所述柔性袋内置于所述壳体且与所述壳体的内壁之间围成有一容纳腔，所述容纳腔内充满液体；

至少一个发电组件，每一所述发电组件包括至少一个发电机、叶片,所述发电机内置于所述壳体,所述叶片连接于所述发电机的转子；

集风壳，所述集风壳内置于所述壳体且与所述柔性袋、壳体的内壁合围形成有一集风腔，所述集风壳开设有流道，所述流道贯穿所述集风壳，所述流道的一端与所述集风腔相连通、另一端相对所述叶片设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：将本发明设置于海面，壳体在海平面漂浮时会随着海浪的起伏而前后摆动，壳体起伏的过程中，所述容纳腔内的液体随之移动，容纳腔内流动的水体在聚集在某一侧时，会压迫此处的柔性袋向外撑开或者收缩，另一侧的柔性袋相应的发生变化，形变的柔性袋会推动气流在壳体内流动，当壳体的头部向下倾斜时，液体会向靠近壳体的头部聚集，会推动靠近壳体的头部的柔性袋向外凸出，从而使该集风腔内的空气处于正压状态，靠近壳体的尾部的柔性袋向内凹陷，从而使该集风腔内的空气处于负压状态，巨大的压差使壳体头部的空气向壳体尾部流动，流动的空气会推动叶片发生转动，叶片带动发电机的转子转动，发电机发电，将海浪能转换成电能；当壳体的头部向上仰起时，液体会向靠近壳体的尾部聚集，会推动靠近壳体的尾部的柔性袋向外凸出，从而使该集风腔内的空气处于正压状态，靠近壳体的头部的柔性袋向内凹陷，从而使该集风腔内的空气处于负压状态，同理巨大的压差使壳体尾部的空气向壳体头部流动，形成气流，气流推动叶片转动，叶片带动发电机的转子转动，发电机发电，无需占用陆地即可实现发电，能有效的将海浪能转换成电能。

附图说明

图1是本发明的三维示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是沿图2中O—O线的剖视图；

图4是本发明隐藏盖体的中部后的三维示意图；

图5是本发明隐藏盖体后的三维示意图；

图6是本发明隐藏盖体后的结构示意图；

图7是本发明中集风壳和风压调节组件的三维示意图；

图8是图7中P处的局部放大示意图；

图9是本发明中集风壳和风压调节组件的结构示意图；

图10是本发明中集风壳的内部的结构示意图；

图11是本发明中第五挡板和转动件的三维示意图；

图12是本发明中转动件的三维示意图；

图13是本发明中船体、托板、支撑板、压条、发电组件以及风道组件的三维示意图；

图14是图13中Q处的局部放大示意图；

图15是本发明中船体、托板、支撑板、压条以及发电组件的三维示意图；

图16是本发明中船体、托板、支撑板、压条的三维示意图；

图17是图16中R处的局部放大示意图；

图18是本发明中支撑板、发电组件以及风道组件的三维示意图；

图19是沿图18中S—S线的剖视图；

图20是本发明中支撑板、发电组件、罩体、第一限位块、第二限位块、第三限位块以及第四限位块的三维示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种离岸振荡水柱发电船，如图1至20所示，包括；

壳体1；

柔性袋2，柔性袋2内置于壳体1且与壳体1的内壁之间围成有一容纳腔，所述容纳腔内充满液体。

至少一个发电组件3，每一发电组件3包括至少一个发电机31、叶片32,发电机31内置于壳体1,叶片32连接于发电机31的转子。

集风壳4，集风壳4内置于壳体1且与柔性袋2、壳体1的内壁合围形成有一集风腔，集风壳4开设有流道，所述流道贯穿集风壳4，所述流道的一端与所述集风腔相连通、另一端相对叶片32设置。

相同之处不再阐述，以下对本发明所述的离岸振荡水柱发电船进行详细描述。

壳体1包括船体11、托板12、支撑板13，船体11为内部空心且上端开口的空壳，托板12开设有两个第一窗口、一第二窗口，所述第二窗口位于两个所述第一窗口之间，支撑板13相对所述第二窗口设置且密封连接于托板12，柔性袋2的数量为两个，柔性袋2与所述第一窗口一一对应设置，柔性袋2的开口端密封连接于托板12，柔性袋2、托板12、支撑板13与船体11的内壁围成所述容纳腔。

优选的，柔性袋2与船体11的开口端相平行。

优选的，支撑板13抵接于柔性袋2远离托板12的一端，支撑板13通过第一螺钉可拆卸连接于托板12，第一螺钉可转动穿过托板12且螺纹连接于托板12。

优选的，支撑板13的顶部开设有一固定孔，所述固定孔竖直贯穿支撑板13，所述离岸振荡水柱发电船还包括一第一密封盖6，第一密封盖6相对所述固定孔设置且可拆卸连接于支撑板13。

通过设置固定孔、第一密封盖6，可以将所述容纳腔内的气体抽出或者向所述容纳腔内注入液体，液体可以是水或者其它的流体。

优选的，壳体1还包括两个压条14，压条14与柔性袋2一一对应设置，压条14沿托板12长度方向设置，且压条14设置于柔性袋2远离托板12的一端，压条14通过第二螺钉可拆卸连接于托板12，第二螺钉可转动穿过压条14定螺纹连接于托板12。

发电组件3的数量可以是一个、两个、三个等，优选的，发电组件3的数量为两个，两个发电组件3并列设置于支撑板13上。

每一发电组件3包括两个发电机31，两个发电机31同轴且对称连接于支撑板13，每一发电组件3还包括一转动轴33，转动轴33的两端同轴连接于两个发电机31的转子，叶片32连接于转动轴33。

叶片32沿转动轴33的轴向连接于转动轴33，叶片32的数量可以是一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个等。

优选的，叶片32的数量为多个，多个叶片32沿转动轴33的周向均匀分布。

进一步优选的，叶片32的数量为八个，叶片32的截面呈S形。

通过设置截面呈S形的叶片32，使得气流能较好的对叶片32施加推力，同时叶片32边缘进行圆角优化处理保证叶片转动通畅。

壳体1还包括盖体15，盖体15相对船体11的开口端设置且可拆卸连接于船体11的开口端，优选的，盖体15通过螺钉可拆卸连接于船体11的开口端，盖体15、盖体15的外壁的转角处均圆滑处理。

优选的，盖体15的中部开设有多个透气孔，所述透气孔贯穿盖体15。

离岸振荡水柱发电船包括两个集风壳4，两个集风壳4对称设置于发电组件3的两侧，集风壳4、柔性袋2、盖体15、船体11、托板12、支撑板13合围形成有一集风腔，集风壳4开设有一流道，所述流道贯穿集风壳4，所述流道的一端与所述集风腔相连通、另一端相对叶片32设置。

优选的，所述流道沿靠近叶片32的方向内径不断减小。

优选的，所述流道沿竖直方向贯穿集风壳4的底部形成一开口端，集风壳4开口端相对柔性袋2设置，集风壳4的下端密封连接于托板12、支撑板13，集风壳4远离另一集风壳4的一端密封连接于盖体15的内壁。

所述离岸振荡水柱发电船还包括风道组件5，风道组件5包括罩体5a、第一挡板5b、第一限位块5c、第二挡板5d、第二限位块5e、第三挡板5f、第三限位块5g、第四挡板5h、第四限位块5i，罩体5a为一端开口且内部空心的空壳，罩体5a罩设于叶片32，且罩体5a的开口端连接于支撑板13，罩体5a相对每一转动轴33的两端开设有两个转动孔，罩体5a经所述转动孔套设于相对应的转动轴33，且罩体5a的一端开设有第一风口、第二风口，罩体5a的另一端开设有第三风口、第四风口，所述第一风口、第二风口与一所述流道的另一端均相连通，所述第二风口位于所述第一风口的正上方，所述第三风口、第四风口与另一所述流道的另一端均相连通，所述第四风口位于所述第三风口的正上方。

优选的，叶片32的转动轴33线位于罩体5a的中间层。

第一挡板5b相对所述第一风口设置且其一端可转动连接于罩体5a，第一挡板5b与罩体5a的连接处靠近第一挡板5b的顶部，第一限位块5c设置于第一挡板5b的另一端，且抵接于第一挡板5b远离所述第三风口的一侧，第一限位块5c连接于罩体5a。

优选的，第一挡板5b通过两个同轴设置且位于第一挡板5b两侧的第一转销可转动连接于罩体5a，所述第一转销靠近第一挡板5b的顶部设置。

第二挡板5d相对所述第二风口设置且其一端可转动连接于罩体5a，第二挡板5d与罩体5a的连接处靠近第二挡板5d的顶部，第二限位块5e设置于第二挡板5d的另一端，且抵接于第二挡板5d靠近所述第四风口的一侧，第二限位块5e连接于罩体5a。

优选的，第二挡板5d通过两个同轴设置且位于第二挡板5d两侧的第二转销可转动连接于罩体5a，第二转销靠近第二挡板5d的顶部设置。

第三挡板5f相对所述第三风口且其一端可转动连接于罩体5a，第三挡板5f与罩体5a的连接处靠近第三挡板5f的顶部，第三限位块5g设置于第三挡板5f的另一端，且抵接于第三挡板5f靠近所述第一风口的一侧，第三限位块5g连接于罩体5a。

优选的，第三挡板5f通过两个同轴设置且位于第三挡板5f两侧的第三转销可转动连接于罩体5a，第三转销靠近第三挡板5f的顶部设置。

第四挡板5h相对所述第四风口设置且其一端可转动连接于罩体5a，第四挡板5h与罩体5a的连接处靠近第四挡板5h的顶部，第四限位块5i设置于第四挡板5h的另一端，且抵接于第四挡板5h远离所述第二风口的一侧，第四限位块5i连接于罩体5a。

优选的，第四挡板5h通过两个同轴设置且位于第四挡板5h两侧的第四转销可转动连接于罩体5a，第四转销靠近第四挡板5h的顶部设置。

优选的，风道组件5还包括第一隔板5j、第二隔板5k、第三隔板5l，第一隔板5j平行内置于罩体5a且设置于所述第一风口、第二风口之间，第一隔板5j的一端连接于罩体5a的内壁、另一端靠近叶片32设置；第二隔板5k平行内置于罩体5a且设置于所述第三风口、第四风口之间，第二隔板5k的一端连接于罩体5a的内壁、另一端靠近叶片32设置。

第三隔板5l与第一隔板5j、第二隔板5k平行且同轴设置，第三隔板5l设置于两个发电组件3的叶片12之间。

通过设置第一隔板5j、第二隔板5k、第三隔板5l将罩体5a的内的气体流道分隔呈上下两层，两层的气体的流向相反且互不干扰。

优选的，风道组件5还包括多个轴承5m，轴承5m与所述转动孔一一对应设置，轴承5m的内圈固定套设于转动轴33外圈连接于所述转动孔的内壁。

优选的，集风壳4靠近罩体5a的一侧形成有两个空腔，集风壳4的外壁向内凹陷形成有两个第一连通孔、两个第二连通孔，两个所述空腔对称设置于集风壳4的两侧，所述第一连通孔对称设置于集风壳4的两侧，所述第一连通孔与所述空腔一一对应设置，所述第一连通孔与相对应的所述空腔相连通；所述第二连通孔对称设置于集风壳4的两侧，所述第二连通孔与所述空腔一一对应设置，所述第二连通孔与相对应的所述空腔相连通。

所述流道的内壁向内凹陷形成有两个第三连通孔，所述第三连通孔与所述空腔一一对应设置，所述第三连通孔的一端与所述流道相连通、另一端与相对应的所述空腔相连通。

集风壳4靠近罩体5a的一侧形成有至少一个空腔，集风壳4的外壁向内凹陷形成有至少一个第一连通孔、至少一个第二连通孔，所述第一连通孔的一端与所述空腔相连通、另一端与罩体5a相连通；所述第二连通孔与相对应的所述空腔相连通，所述流道的内壁向内凹陷形成有至少一个第三连通孔，所述第三连通孔的一端与所述流道相连通、另一端与相对应的所述空腔相连通。

所述离岸振荡水柱发电船还包括在至少一个风压调节组件7，风压调节组件7与所述空腔一一对应设置，每一风压调节组件7包括第一调节件71、第二调节件72、第三调节件73，第一调节件71设置于所述第一连通孔，第一调节件71用于控制所述第一连通孔到所述空腔的单向导通，且具有一定压力才导通；第二调节件72设置于所述第二连通孔，第二调节件72用于控制所述空腔到所述第二连通孔的单向导通，且具有一定压力才导通；第三调节件73设置于所述第三连通孔，第三调节件73用于控制所述空腔到所述第三连通孔的单向导通，且具有一定压力才导通，第二调节件72的导通压力大于第一调节件71、第三调节件73的导通压力。

优选的，每一集风壳4开设有两个所述空腔，两个所述空腔对称设置于集风壳4的两侧，每一集风壳4开设有两个第一连通孔、两个第二连通孔、两个第三连通孔，所述第一连通孔与所述空腔一一对应设置，两个所述第一连通孔对称设置于集风壳4的两侧；所述第二连通孔与所述空腔一一对应设置，所述第二连通孔对称设置于集风壳4的两侧；所述第三连通孔与所述空腔一一对应设置，所述第二连通孔对称设置于集风壳4的两侧。

优选的，所述离岸振荡水柱发电船包括四个风压调节组件7，四个风压调节组件7与四个所述空腔一一对应设置。

优选的，每一风压调节组件7还包括连通管74，连通管74的一端与罩体5a相连通、另一端与所述第一连通孔相连通。

进一步优选的，位于罩体5a的一端的连通管74与罩体5a的连接处靠近罩体5a的顶部设置，位于罩体5a的另一端的连通管74与罩体5a的连接处靠近罩体5a的底部设置。

优选的，第一调节件71包括第五挡板711、两个第五限位块712，第五挡板711与所述第一连通孔一一对应设置，第五挡板711的一端可转动连接于集风壳4，第五挡板711与集风壳4的连接处靠近所述第一连通孔的顶部，第五限位块712设置于第五挡板711的另一端，且抵接于第五挡板711靠近所述空腔的一侧，第五限位块712连接于集风壳4。

优选的，第二调节件72包括第六挡板721、两个第六限位块722，第六挡板721与所述第二连通孔一一对应设置，第六挡板721的一端可转动连接于集风壳4，第六限位块722设置于第六挡板721的另一端，且抵接于第六挡板721靠近所述空腔的一侧，第六限位块722连接于集风壳4。

优选的，第三调节件73包括第七挡板731、两个第七限位块732，第七挡板731与所述第三连通孔一一对应设置，第七挡板731的一端可转动连接于集风壳4，第七限位块732设置于第七挡板731的另一端，且抵接于第七挡板731远离所述空腔的一侧，第七限位块732连接于集风壳4。

第五挡板711、第六挡板721、第七挡板731均需要一定大小的力推动，且第六挡板721需要的推动力大于第五挡板711、第七挡板731需要的推动力。

可以通过设置扭簧或者在第五挡板711、第六挡板721、第七挡板731靠近所述气腔的一侧设置第一弹簧来控制第五挡板711、第六挡板721、第七挡板731的开启力，且当气流的压力小于预定值时，第一弹簧会带动第五挡板711、第六挡板721、第七挡板731复位，使得相应的连通孔关闭，通过扭簧或第一弹簧控制挡板的开启力此为现有技术，不在做过多描述。

优选的,第五挡板711、第六挡板721、第七挡板731的一端均开设有一通孔，第五挡板711、第六挡板721、第七挡板731沿所述通孔的轴向开设有两个导槽，两个所述导槽分别设置于所述通孔的两端且与所述通孔相连通，每一风压调节组件7还包括三个转动件75，转动件75与所述通孔一一对应设置，每一转动件75包括两个转轴751、两个拨杆752、一第二弹簧753，两个转轴751对称设置于所述通孔的两端，转轴751的一端可滑动插设于所述通孔、另一端可转动***集风壳4，拨杆752与转轴751一一对应设置，拨杆752的一端连接于转轴751、另一端穿过所述导槽；第二弹簧753设置于两个转轴751之间且内置于所述通孔，第二弹簧753的一端连接于一转轴751、另一端连接于另一转轴751。

在拆卸第五挡板711、第六挡板721、第七挡板731时，拨动拨杆752，使得一转动件75内的两个拨杆752相互靠近，两个转轴751向***所述通孔的方向移动，两个转轴751压缩第二弹簧753，直至转轴751完全***所述通孔内，此时将第五挡板711、第六挡板721、第七挡板731可从相对应的连通孔内取出。

优选的，每一所述集风壳4的外壁向内还开设有一第四连通孔，所述第四连通孔与所述流道相连通；所述离岸振荡水柱发电船还包括两个第二密封盖8，所述第二密封盖8与所述第四连通孔一一对应设置，所述第二密封盖8相对所述第四连通孔通过螺钉可拆卸连接于所述集风壳4。

通过设置第四连通孔、第二密封盖8，由于一年四季温差的变化带动的气压的变化，当集气腔内的气压过大或者过小时打开第二密封盖8，使得所述集气腔通过所述流道、第四连通孔、透气孔与外界相连通，均衡所述集气腔内的气压。

本发明的具体工作流程：将本发明设置于海，船体11在海平面漂浮时会随着海浪的起伏而前后摆动，船体11起伏的过程中，所述容纳腔内的液体随之移动，容纳腔内流动的水体在聚集在某一侧时，会压迫此处的柔性袋2向外撑开或者收缩，另一侧的柔性袋2相应的发生变化，形变的柔性袋2会使集风壳4内的气体分别形成正负压，从而推动气流在壳体1内流动，当船体11的头部向下倾斜时，液体会向靠近船体11的头部聚集，会推动靠近船体11的头部的柔性袋2向外凸出，从而使该集风腔内的空气处于正压状态，靠近船体11的尾部的柔性袋2向内凹陷，从而使所述集风腔内的空气处于负压状态，巨大的压差使壳体1的头部的空气向壳体1的尾部流动，流动的空气会推动叶片32发生转动，叶片32带动转动轴33转动，转动轴33带动两个发电机31的转子转动，发电机31发电，将海浪能转换成电能；当船体11的头部向上仰起时，液体会向靠近船体11的尾部聚集，会推动靠近船体11的尾部的柔性袋2向外凸出，从而使该集风腔内的空气处于正压状态，靠近船体11的头部的柔性袋2向内凹陷，从而使该集风腔内的空气处于负压状态，巨大的压差使壳体1尾部的空气向壳体1头部流动，形成气流。

由于集风壳4的存在，且集风壳4、柔性袋2、盖体15、船体11合围形成有一集风腔，柔性袋2形变的过程中，集风腔内会形成正负压气体区，会压迫集风腔内的气体，使得气体向负压区流动，气体在集风腔内沿所述流道的导向移动，由于流道向靠近叶片32的方向内径不断减小，能将流动的气流以集中的方式吹在叶片32上，能推动叶片32快速转动，提高发电量。

通过设置罩体5a，能防止气流流过发电组件3时向外发散，能限制气流流动区域，通过设置风道组件5，当气流由罩体5a的一端流向另一端的过程中，由于第一限位块5c的限制作用，使得第一挡板5b无法转动，气流推动第二挡板5d转动，气体从罩体5a的上层流向罩体5a的另一端，由于第三限位块5g的限制作用，使得第三挡板5f无法转动，气流推动第四挡板5h转动，气流沿罩体5a的上侧流动，使得叶片32顺时针转动；当气流由罩体5a的另一端流向一端的过程中，由于第四限位块5i的限制作用，使得第四挡板5h无法转动，气流推动第三挡板5f转动，气流沿罩体5a的下侧流动，气体从罩体5a的下层流向罩体5a的一端，由于第二限位块5e的限制作用，使得第二挡板5d无法转动，气流推动第一挡板5b转动，气流沿罩体5a的下侧流动，气流推动叶片32顺时针转动，所以无论船体11如何倾斜，气流只能推动叶片32顺时针转动，使得风能全部有效的做功。

通过设置连通管74、第五挡板711、两个第五限位块712、第六挡板721、两个第六限位块722、第七挡板731、两个第七限位块732。

当集风腔内气压过大时，气体推动第七挡板731转动，气体经第三连通孔进入所述气腔，当所述气腔内的压力大到超过一定值时，气流推动第六挡板721转动，气流经第二连通孔排出罩体5a内，当集气腔内的气压突然迅速增高时，将集气腔内的部分气体排出，防止罩体5a内的气压过大导致某些部件损坏，

当所述流道内的气压减小时，第五挡板711的两端存在一定的压差，当压差大于一定值时，所述气腔内的气体推动第五挡板711转动，气流经连通管74直接进入罩体5a内，气流经连通管74进入罩体5a的上层，靠近罩体5a的另一端的连通管74的气流进入罩体5a的下层使得叶片32一直顺时针转动。

通过设置所述气腔及风压调节组件7，使得进入罩体5a的气体的压力相对稳定，减少了压力的急剧变化，使得叶片32相对顺滑的转动，避免叶片32突然过快或者过慢的转动，使得叶片32的转动更加平稳。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。