[實用新型]機械式組合型振蕩浮子波能發電裝置有效

申請號：	201320053635.9	申請日：	2013-01-31
公開（公告）號：	CN203130352U	公開（公告）日：	2013-08-14
發明（設計）人：	劉臻;史宏達;馬哲;曹飛飛;曲娜;王金龍;高人杰;薛坤;孫錦龍;張鵬遠;高韶鵬;劉德才	申請（專利權）人：	中國海洋大學;大唐山東煙臺電力開發有限公司
主分類號：	F03B13/16	分類號：	F03B13/16
代理公司：	青島發思特專利商標代理有限公司 37212	代理人：	劉雁君
地址：	266100 山***	國省代碼：	山東;37
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摘要：
搜索關鍵詞：	機械式組合振蕩浮子發電裝置
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【說明書】：

技術領域

本實用新型屬于波浪能發電裝置技術領域，特別涉及一種機械式組合型振蕩浮子波能發電裝置。

背景技術

波能發電裝置在進行波能發電時，通常包含兩個能量轉換過程：首先是將波浪能轉換為可供發電機利用的機械能形式，即能量的一次轉換過程；其次是通過發電機將機械能轉換為電能進行輸出，即能量的二次轉換過程。波能轉換裝置的核心問題是能量的一次轉換過程。波浪能在第一次轉換過程中產生的機械能的形式，有利用波浪上下運動直接轉換成機械運動的；有利用波浪上下運動產生氣流或水流去驅動渦輪發電的；也有利用波浪裝置的擺動或轉動產生氣流或水流去驅動渦輪機發電；或把低壓大波浪變成小體積高壓水，然后引入高位水池產生水頭帶動渦輪機發電的。

目前常用的波能發電裝置主要有以下兩種：

振蕩水柱式波能發電裝置安全可靠性高但波能轉換率較低，現有振蕩水柱式波能發電裝置多為航標燈等微型電力設備供電，輸出功率較小；近岸振蕩水柱式波能發電裝置對海岸地形要求較高。

越浪式波能發電裝置的結構簡單、波能轉換率較高，但由于對材料要求較高，且極易在波浪作用下發生破壞，喪失工作能力，維修及保護成本較高。

與歐美國家沿海海域波高大、能流密度高相比，我國沿海海域波浪能周期短、波高小，可利用率較低，不適用于以上兩種方式。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種能量轉換效率較高，可在不同水深條件下工作，裝置的建造成本相對低，輸出電能相對穩定，應用廣泛的機械式組合型振蕩浮子波能發電裝置。

本實用新型的技術方案是：一種機械式組合型振蕩浮子波能發電裝置，其包括發電系統和固定系統。其中，固定系統包括浮箱和固定架，固定架為正方體結構，其固定連接于浮箱頂部，固定架側面四角分別設置立柱，立柱為四棱柱結構。所述發電系統由四組相同的、分別設置于固定架立柱上的發電機構組成，每組發電機構包括浮子、能量轉換裝置和能量輸出裝置。所述浮子中央設有上下貫通的孔，浮子通過孔套裝于立柱上，沿立柱上下運動。所述能量轉換裝置包括分別設置于立柱相對的兩側面上的齒條和分別設置于立柱兩側的單向齒輪。所述能量輸出裝置包括兩個固定于浮子頂部且分別位于立柱兩側的發電機。兩個單向齒輪分別套裝于同側發電機的輸入軸頂端，通過鍵與發電機輸入軸連接。兩根齒條分別與同側的單向齒輪嚙合。

浮子頂部設有發電系統支架，支架固定于浮子上，發電機位于支架內部。

浮子頂部和底部分別設有四個相同的用以限制浮子水平方向運動的導向裝置。浮子頂部的導向裝置固定于發電系統支架頂部，浮子底部的導向裝置直接固定于浮子上。導向裝置包括導向輪和支撐架。導向輪的輪軸固定于支撐架上，導向輪與所述固定架的立柱側面接觸。導向裝置能消除波浪對浮子水平傾覆振蕩的影響，有利于波能的收集和轉換。

所述浮箱為空心結構，其內部可以根據海況灌注適量的海水或沙子進行配重，達到使整個發電裝置下沉至水面以下一定深度，浮子在合適位置進行上下振蕩運動的目的，同時能夠保證發電裝置整體在運作時的穩定性。固定系統結構簡單，且可靈活配重，提高了整個發電裝置的穩定性和可靠性，便于加工與實施，經濟性較好。

所述浮子為底部呈倒錐形的空心圓柱體。該結構有利于收集更多的波能，且其內部空心可以根據海況裝載配重。浮子表層涂防腐漆，以防止在被海水腐蝕。

本實用新型的有益效果在于：

1、屬于漂浮式波能發電裝置，波能利用率高，適用于不同海況，不受潮差影響，同時受水深條件的限制小，特別是在超過40m的深水區也可以正常工作。

2、與波浪直接接觸，能量轉換次數少，提高了能量轉換率。

3、將單個浮子進行組合，進一步提高了波能利用率及裝置的可靠性。

4、結構簡單，活動部件較少，整體穩定性高，可靠度好，能兼顧結構的可靠性及波能轉換率。

5、占用面積小，對波浪場的影響小，對海洋水動力環境的影響極小。

6、建造成本較低，輸出電能穩定，可用于對裝置的保護要求不太高，波能密度低的區域。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構示意圖；

圖2是本實用新型中發電系統的結構示意圖；