[發(fā)明專利]二代浮合筏式海浪發(fā)電機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410070146.3
• 申請(qǐng)日: 2014-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN104863783A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周文正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 周文正
• 主分類號(hào): F03B13/14
• 分類號(hào): F03B13/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

浮合筏式海浪發(fā)電機(jī)屬于海浪發(fā)電機(jī)制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)

眾多的海洋資源中，波浪能是一種能量密度高、總能量巨大的海洋資源，為了利用這一海洋資源，全球各地的技術(shù)工作者想盡一切辦法加以利用，但由于海浪的能量波動(dòng)不穩(wěn)定、破壞性強(qiáng)、海水腐蝕性高等原因，波浪能一直無(wú)法得到合理利用。

僅國(guó)內(nèi)就有各種各樣海浪利用專利上千項(xiàng)，但沒(méi)有一項(xiàng)能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，國(guó)際上波浪能發(fā)電方案也有眾多門類，主要分岸基和離岸兩大類，由于海浪在近岸過(guò)程中能量不斷損失，岸基利用雖然安全系數(shù)高但利用價(jià)值低，因此離岸利用成為合理選項(xiàng)，離岸海浪發(fā)電機(jī)主要有使用空氣利用、機(jī)械利用兩大類方法，空氣利用典型案例非日本的“巨鯨”海浪發(fā)電機(jī)莫屬，該裝置如張大嘴巴的空心鯨魚，利用透平風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，屬于震蕩水柱式，一、二級(jí)能量轉(zhuǎn)換效率都比較高，但需要建造龐大的機(jī)體，以保證機(jī)體不隨波浪起伏，巨大的成本使得“巨鯨”商業(yè)化難度增加；機(jī)械利用包括筏式、點(diǎn)式、搖臂式、點(diǎn)頭鴨式幾大類，其中筏式安全性能最高，點(diǎn)頭鴨式一級(jí)利用能效最好，因此蘇格蘭的pelamis俗稱“海蛇”應(yīng)該是離岸機(jī)械利用的典型代表機(jī)型，其生存能力強(qiáng)、系泊安全性好，屬于筏式海浪發(fā)電機(jī)的改進(jìn)形，在葡萄牙安裝的“海蛇”運(yùn)行三個(gè)月后進(jìn)行了大返修，最主要原因只在于能量傳遞裝置出現(xiàn)問(wèn)題，液壓油缸結(jié)構(gòu)本身決定難以適應(yīng)海浪以秒為計(jì)算單位的頻繁沖擊，出現(xiàn)問(wèn)題在所難免，同時(shí)“海蛇”的波浪能量利用只有狹窄的三到四米，雖然利用了波浪的縱搖和橫搖動(dòng)能，其功率也是有限的，要增加功率只有在保證系泊安全的前提下，適當(dāng)增加海浪發(fā)電機(jī)的迎波寬度，這樣即使一級(jí)轉(zhuǎn)換效率不高，其總功率也不小。

在所有離岸海浪發(fā)電機(jī)中，機(jī)體制造成本、運(yùn)行安全性、系泊難度是商業(yè)化運(yùn)行的最大障礙，運(yùn)行安全性又包括了機(jī)體安全生存能力和能量傳遞裝置的效率和使用壽命，第一代浮合筏式海浪發(fā)電機(jī)為解決以上技術(shù)問(wèn)題，特別是為了制造一種制作成本低、運(yùn)行安全、高效率、系泊安全的海浪發(fā)電機(jī)提供了一種解決方案，但是由于其作為能量傳遞裝置重要組成結(jié)構(gòu)的鋼絲繩，部分位于海面下，這給鋼絲繩的防護(hù)帶來(lái)相當(dāng)高的難度，同時(shí)在能量傳遞過(guò)程中，鋼絲繩必須經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能器，造成能量的損耗，為解決這兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明提供了一種新的設(shè)計(jì)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案主體結(jié)構(gòu)與第一代浮合筏式海浪發(fā)電機(jī)一致，將結(jié)構(gòu)材料和浮體分開制造，由鋼材焊接筏體結(jié)構(gòu)，中間用混凝土澆筑平板，混凝土平板作為壓重材料和氣囊頂板，浮體和浮體之間用鉸鏈連接，采用分體高壓氣囊作為浮體，在筏體合適部位安置往返式或其它氣泵用于補(bǔ)充氣囊的泄漏氣體；至少兩節(jié)筏體組成浮合筏式海浪發(fā)電機(jī)的機(jī)體；在不考慮制造成本或?yàn)榱颂岣吒郊庸δ艿那闆r下也可以使用其他浮體，如鋼板焊接船體等。

將穿過(guò)滑輪的鋼絲繩作為能量傳遞結(jié)構(gòu)，安裝在弓梁上的多組滑輪組內(nèi)穿有鋼絲繩，鋼絲繩從滑輪引出，兩端連接儲(chǔ)能器，鋼絲繩中間部位與鋼絲繩輪纏繞連接，通過(guò)增速器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。所有上述運(yùn)動(dòng)部件均位于海面上或與海水隔離。

至少兩根纜繩連接在總筏體前端和第二節(jié)筏體前端或第一節(jié)筏體尾部底端，利用兩根以上纜繩使筏體前端始終垂直于海浪質(zhì)點(diǎn)運(yùn)行方向。使浮合筏式海浪發(fā)電機(jī)具有點(diǎn)頭鴨式結(jié)構(gòu)，充分利用海浪的沖擊力和動(dòng)能，提高發(fā)電機(jī)的一級(jí)能量轉(zhuǎn)換效率。

附圖說(shuō)明

圖1、船體式二代浮合筏式海浪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2、弓梁部分結(jié)構(gòu)示意圖

圖3、氣囊式二代浮合筏式海浪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

圖中：1、滑輪2、弓梁3、鋼絲繩4、船體5、發(fā)電機(jī)6、鋼絲繩輪7、儲(chǔ)能器8、纜繩9、軸10、頂軸11、筏體12、高壓氣囊

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。