[實用新型]海浪發電裝置

有效

• 申請號: 201220651159.6
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN202954920U
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 向靖
• 申請（專利權）人: 向靖
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14;F16D41/12
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 周維鋒

技術領域

本實用新型涉及一種發電裝置，特別涉及一種波能利用率較高的海浪發電裝置。

背景技術

二十一世紀將是海洋經濟時代，海涵無垠的海洋是生命起源的搖籃，是資源與能源的寶庫，也是人類實現可持續發展的基地。為了合理有序的利用海洋資源，各國相繼開始研究海洋能。

海浪能是一種在風的作用下產生的，并以位能和動能的形式由短周期波存儲的機械能。目前，各國都在致力于海浪發電系統的研究。現有技術中的海浪發電形式大致分為如下幾種：

1)振蕩水柱式波能轉換裝置。根據其系泊方式可分為漂浮式和固定式，漂浮式即一次轉換裝置由重物系泊漂浮于海上，而固定式(岸式)一般建在岸邊迎浪側，其在岸上施工較為方便，且并網與輸電也更為簡單。其主要原理是利用空氣作為轉換介質，能量的采集通過氣室完成，氣室的下部開口在水下與海水連通，氣室的上部開口(噴嘴)與大氣連通。在波浪力的作用下，氣室下部的水柱作強迫振動，壓縮氣室的空氣往復通過噴嘴，在噴嘴處安裝一個空氣透平并將透平轉軸與發電機相連，可利用壓縮氣流驅動透平旋轉并帶動發電機發電。目前以這種方式建造的波浪發電裝置已比較完善，世界各國商業化的波浪發電站基本都是基于此原理，如用于為導航浮標供電，裝機容量數十到數百kW的波浪能裝置在英國、澳大利亞、挪威、葡萄牙和中國等地也已經成功地建成并投入使用。這種波能轉換裝置的缺點是海浪能轉換效率較低，投資費用過高且由于設備復雜無法形成規模化。

2)擺式波能轉換裝置。擺式波能轉換裝置是利用裝置的活動部件，在波浪的推動下，將其從波浪中吸收的能量轉換成機械能或勢能，這種波能轉換裝置最先是由日本的度部富治教授提出，其方式是波浪在水室中形成立波，在立波的駐點處，水質點作往復運動，表現在宏觀上，即水團的往復運動，將波浪能轉換成擺軸的動能，與擺軸相連的通常是液壓裝置，它將擺軸的動能轉換成液力泵的動能，再由液壓馬達帶動發電機發電。這種波能轉換裝置的缺點是需要在海底打樁固定，如果實行規模化生產勢必要在海底打多個固定樁，這必然會破壞海洋的生態環境和影響航行安全。

3)振蕩浮子式波能轉換裝置。振蕩浮子式波能轉換裝置是在振蕩水柱式的基礎上發展起來的波能轉換裝置，它用一個放在港中的浮子作為波浪能的吸收載體，然后將浮子吸收的能量通過一個放在岸上的機械或液壓裝置轉換出去，用來驅動發電機發電，由浮子、連桿、液壓傳動機構、發電機和保護裝置幾部分組成。其通過液壓傳動，結構復雜，無法形成規模化作業。

4)收縮波道式波能轉換裝置。收縮波道其實就是兩道鋼筋混凝土做成的對數螺旋正交曲面，從海里一直延伸到高位水庫里，兩道墻在高位水庫內相接。當海浪進入收縮波道時，由于收縮波道的波聚作用，使波浪的波高增大，從而使水越過鋼筋混凝土墻進入高位水庫，然后水庫里的水通過一個低水頭的水輪發電機組用來發電。該波能轉換裝置需要在海岸建造高位水庫，雖然發電規模大，但是成本極高，且污染環境。

除了上述裝置外，還有“點頭鴨”式波能轉換裝置、筏式與液壓系統的組合式、整流式波能轉換裝置等，但其基本原理是相同的。從以上討論可以看出，現有的波能轉換裝置都具有結構復雜，投資成本高等缺點。

針對上述問題，本發明人設計了一種海浪發電裝置，該裝置采用特殊的波能傳遞結構，不需在海里打固定樁或者修建大型水壩，因此具有結構簡單、波能裝換效率高等優點。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供一種海浪發電裝置，該海浪發電裝置采用特殊的波能傳遞裝置，解決了以往發電裝置結構復雜、波能裝換效率低、建造成本高、污染海洋環境等問題。

本實用新型的海浪發電裝置，包括漂浮機構、波能傳遞機構和發電機，所述波能傳遞機構包括能夠傳遞扭力且可被彎曲一定角度的索件，所述索件的一端與發電機連接；所述漂浮機構包括浮子和一端與浮子固定連接的搖擺臂，所述搖擺臂通過棘輪機構或單向離合器鉸接在索件上。

進一步，所述索件為鋼索或鉸鏈。

進一步，所述索件上靠近發電機的一端還設置有萬向節。

進一步，所述索件上靠近萬向節的一端還設置有能夠提供索件的軸向拉力且允許索件自轉的固定部。

進一步，還包括變速器，所述變速器的動力輸入端與萬向節連接，動力輸出端與發電機連接。

進一步，所述棘輪機構包括外套、芯子和千斤，所述芯子與索件固定連接，所述外套或芯子上設置有齒牙；所述棘輪機構還包括彈簧用以將千斤頂入齒牙。

進一步，所述搖擺臂的中部通過棘輪機構或單向離合器與索件鉸接，搖擺臂的兩端各設置一個浮子。