[發(fā)明專利]波浪發(fā)電裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910013615.7
• 申請日: 2009-01-01
• 公開（公告）號: CN101769224A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉貴杰;張開升;張慶力
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋大學(xué)
• 主分類號: F03B13/16
• 分類號: F03B13/16
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種液力機械或液力發(fā)動機，尤其是一種將部分構(gòu)件固定在海底并利用波浪作為原動力的發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

廣闊的海洋蘊涵著巨大的能源，目前許多潮汐發(fā)電裝置就是在海灣或有潮汐的河口建筑攔水堤壩，形成水庫，并在壩中或壩旁放置水輪發(fā)電機組，利用潮汐漲落時海水水位的升降，使海水通過水輪機時推動水輪發(fā)電機組發(fā)電，也就是利用海水的勢能和動能，通過水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)化成電能。

潮汐發(fā)電是一種清潔的可再生能源，但是其土建機電投資大，造價高，維護難，潮差和水頭在一日內(nèi)經(jīng)常變化，有間歇性，同時對海浪產(chǎn)生的能量不能加以利用，能源利用率比較低。人們?yōu)榱碎_發(fā)利用海洋波浪儲存的巨大能量，對海洋波浪發(fā)電做過許多探討和研究，出現(xiàn)了多種類型的波浪發(fā)電機，但是目前的波浪發(fā)電機的發(fā)電能力都比較小，且不能實現(xiàn)連續(xù)工作，不能滿足實際需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種能夠利用波浪持續(xù)發(fā)電的裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，抗風(fēng)浪能力強，制造和施工成本低，能夠長期使用且無需人工維護。

本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種波浪發(fā)電裝置，包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有浮球發(fā)電系統(tǒng)，其安裝在轉(zhuǎn)動軸上，該系統(tǒng)包括彈簧、紉帶、棘輪機構(gòu)和傳動輪，棘輪機構(gòu)包括小飛輪和棘輪，小飛輪和傳動輪固定安裝在轉(zhuǎn)動軸上，傳動輪帶動變速箱中的齒輪轉(zhuǎn)動，其中，所述的棘輪呈盒狀，小飛輪設(shè)在棘輪內(nèi)，棘輪的內(nèi)圓周面設(shè)有棘爪，外圓周面纏繞紉帶，紉帶的一端固定在棘輪上，另一端與浮球連接，浮球位于殼體的外部，棘輪的密封側(cè)與彈簧連接，彈簧纏繞在轉(zhuǎn)動軸上，彈簧的另一端固定，所述的殼體內(nèi)至少設(shè)有兩個浮球發(fā)電系統(tǒng)。各浮球發(fā)電系統(tǒng)之間設(shè)置一定的距離，該距離一般為所處海域的波浪波長的一半，即在同一時刻使所述的浮球分別位于波浪的波峰和波谷處。所述的殼體可以錨固在海底，也可以通過其它裝置固定在海底位置。

本發(fā)明中，所述的小飛輪可以通過鍵連接方式固定在轉(zhuǎn)動軸上，也可以通過焊接等其它固定連接方式固定在轉(zhuǎn)動軸上。彈簧的一端固定在棘輪的外表面，另一端可以固定在轉(zhuǎn)動軸的軸承座上；另外各浮球發(fā)電系統(tǒng)之間可以設(shè)置立板，此時彈簧的一端固定在棘輪的外表面，另一端固定在立板上。

可以使殼體上下兩側(cè)面在垂直于轉(zhuǎn)動軸軸線的方向相交，或者所述的殼體左右兩側(cè)面在垂直于轉(zhuǎn)動軸軸線的方向相交，同時在殼體的上表面固定導(dǎo)流翼，起到導(dǎo)流的作用。

為了提高發(fā)電能力，可以在該裝置內(nèi)設(shè)置多個浮球發(fā)電系統(tǒng)，其中為了使該系統(tǒng)中的浮球能夠交替位于波浪的波峰，各發(fā)電系統(tǒng)中的浮球應(yīng)當具有一定的高度差。其中處于同一高度的浮球所處位置應(yīng)當相互對稱。當設(shè)置的浮球較多時，為了防止紉帶相互纏繞，在紉帶上間隔設(shè)有隔板。

為了將轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動力矩連續(xù)均勻地輸送給發(fā)電機，可以在傳動輪的外圓周面上設(shè)置齒，齒與變速箱中的齒輪相嚙合；或者使傳動輪與變速箱之間呈皮帶傳動，通過皮帶輪帶動變速箱中的齒輪轉(zhuǎn)動。變速箱中的齒輪通過轉(zhuǎn)矩輸出軸與發(fā)電機連接，通過傳動輪帶動變速箱中的齒輪轉(zhuǎn)動，從而使轉(zhuǎn)矩輸出軸轉(zhuǎn)動，同時將轉(zhuǎn)矩輸入發(fā)電機。

該發(fā)電裝置通過設(shè)置多個浮球發(fā)電系統(tǒng)，保證了各系統(tǒng)中的浮球連續(xù)交替地處于到達波峰位置的過程，實現(xiàn)了連續(xù)發(fā)電：當一個浮球發(fā)電系統(tǒng)中的浮球向波峰位置移動時，通過與其連接的紉帶拉動棘輪轉(zhuǎn)動，小飛輪在棘輪中棘爪的制動作用下轉(zhuǎn)動，從而使轉(zhuǎn)動軸和傳動輪旋轉(zhuǎn)，傳動輪帶動變速箱中的齒輪轉(zhuǎn)動，將轉(zhuǎn)動力矩輸入發(fā)電機中，同時與棘輪連接的彈簧產(chǎn)生一定的彈性勢能。下一時刻當該系統(tǒng)中的浮球向波谷位置移動時，扭簧中的彈性勢能釋放，帶動棘輪反轉(zhuǎn)，棘輪反轉(zhuǎn)過程中棘爪對小飛輪沒有制動作用，同時向波峰位置移動的的另一發(fā)電系統(tǒng)中的浮球使轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了整個裝置的連續(xù)發(fā)電。

本發(fā)明的有益效果是：裝置中的主要部件和與其匹配的發(fā)電機都安裝在密封的殼體內(nèi)，運轉(zhuǎn)安全可靠，不易受損，且殼體錨固在海底，抗風(fēng)浪能力強；通過設(shè)置多個浮球發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)了發(fā)電機持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電；并且該裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，制造成本低，無需人工管理，適用范圍非常廣泛。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為在紉帶上間隔設(shè)置隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為第一種殼體形狀的左視圖；

圖4為第一種殼體形狀的俯視圖；

圖5為第二種殼體形狀的左視圖；

圖6為第二種殼體形狀的俯視圖。

具體實施方式