[发明专利]一种利用水平运动浮子的波浪能供氧装置

说明书

技术领域

本发明属于新型可再生能源技术和水产养殖装置领域，特别是一种利用水平运动浮子的波浪能供氧装置。

背景技术

科学养殖鱼类在增加鱼类产量方面是十分重要的。近年来，人们采取多品种养殖方式，广泛采用增氧机增氧，提高放养密度等办法，挖掘水体生产潜力，使产量显著增加。同一时期，作为主要可再生能源之一的海洋能事业也取得很大发展，海洋能应用技术日趋成熟，为人类在21世纪充分利用海洋能展示了美好前景。由此，结合海洋能利用和鱼类养殖两个领域对于其各自的发展都有巨大意义，在技术上也存在可能。

目前，世界上主要的波浪能装置可根据其发电基本原理划分为三类：振荡水柱式、振荡浮子式和越波式。其中，近岸式波浪能装置由于易于安装和维护、建设成本低等特点受到了广泛的研究。同时，其所处区域波浪能密度相对较高，又不容易受到台风等恶劣天气的影响。近些年来，这类波浪能装置得到了较大的发展。为了降低建设和维护的成本，将近岸式波浪能装置和养殖用渔箱结合起来是一个颇具前景的方向。利用波浪能直接促进渔箱内的氧气和悬浮质循环，有利于减少机械装备的使用和对电能的消耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服上述现有波浪能技术的造价较高、维护成本高和能量转换效率低等不足，提供一种利用水平运动浮子的波浪能供氧装置，它能利用海水流速随波浪传递产生的变化，驱动空气压缩管道中的空气的流动，并对养鱼室进行供氧，具有较高的可靠性，易于制造、安装和移动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种利用水平运动浮子的波浪能供氧装置，包括空气压缩管道、浮子、立柱、定滑轮、钢缆、活塞、空气单向阀、水下单向阀、轨道和养鱼室。其特征是：装置整体通过立柱安放在海底基础上；立柱上方安装封闭舱，舱内安装有空气压缩管道和活塞；两个立柱之间布放轨道和浮子，轨道两端分别固定于立柱上，浮子通过钢缆和定滑轮与活塞连接；养鱼室位于装置的两侧，并通过空气压缩管道与供氧装置联通。

所述的一种利用水平运动浮子的波浪能供氧装置，其特征是：浮子左右两侧都连接有钢缆并通过定滑轮与活塞连接。

所述的一种利用水平运动浮子的波浪能供氧装置，其特征是：活塞所处通道的两端布放有制动挡板。

所述的一种利用水平运动浮子的波浪能供氧装置，其特征是：所用的养鱼室是镂空式箱体。

所述的一种利用水平运动浮子的波浪能供氧装置，其特征是：空气压缩管道的上部安装有进气用的空气单向阀，空气压缩管道的下部安装有出气用的水下单向阀。

所述的一种利用水平运动浮子的波浪能供氧装置，其特征是：浮子为环形柱体，套在圆柱形的轨道上。

利用水平运动浮子的波浪能供氧装置通过立柱直接安放在海底基础上，适用于近海海域。装置的主体部分可以采用在岸上预制，利用驳船拖动到指定位置，沉入水中进行安装。装置主要利用波浪引起的水体往复运动的动能的变化，其浮子的数目也可以合理增加，以提高波浪能的捕获效率。当风浪条件较为恶劣时，可以方便地将浮子拆掉并运输离开，保障装置的安全性。

没有波浪作用时，浮子的浮力和重力达到平衡状态，浮子静止不动。当波浪传递到波浪能供氧装置时，浮子会随着水体流速的变化而左右运动，进而带动钢缆和活塞作往复运动。当结构物附近水体向左运动时，同时带动浮子沿着轨道向左运动，拉动浮子右侧的钢缆一起向左运动。浮子右侧的钢缆通过定滑轮的转向，拉动活塞向右运动，活塞的运动形成对左侧管道内空气的压缩效果，引起管道内空气的流动，空气通过水下单向阀流入右侧的养鱼室，为右侧养鱼室输送氧气。同时，活塞左侧的管道内的空气受到稀释作用，空气通过管道顶部的单向阀流进管道，对管道内的空气进行补充。当结构物附近水体运动方向发生变化时，水体向右运动同时带动浮子向右运动，浮子沿着轨道向右拉动浮子左侧的钢缆向右运动，进而通过钢缆带动活塞并驱使空气压缩管道中的空气流动，流动方向与上一过程相反，空气对左侧养鱼室输送氧气，对右侧管道进行空气补充。于是，活塞随着波浪的作用进入到一个往复运动的循环，在空气压缩管道内的气体也进行往复流动，气体不停的流过单向阀，对养鱼室进行输氧。在波浪振幅较大时，活塞两侧安装的制动挡板能够有效的控制活塞的运动幅度，以免损坏机械设备。

本发明的有益效果是：

本发明适用于波浪能资源较为丰富的近岸海域，采用浮子式波浪能装置的设计，能够适应各种大小的来波；有效地将波浪能装置和养鱼箱结合起来，减少了建造和维护成本，避免使用较为昂贵的机械设备对养鱼室进行增氧；装置设计形式简单，适应性较好，便于制造、安装和转移，容易进行维护和保养。