[實用新型]一種同時利用波浪能和風能的全封閉型發電裝置

有效

• 申請號: 201420611566.3
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN204126809U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 陳遠明;胡金鵬;梁富琳;王青
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14;F03D9/00;F03D11/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及一種海洋波浪能和風能的發電裝置，特別是涉及一種同時利用波浪能和風能的全封閉型發電裝置，屬于新型可再生能源技術領域。

背景技術

隨著世界經濟的發展、人口的激增、社會的進步，人類對能源的需求日益增長。為了解決能源的日益緊缺和環境日趨嚴峻等問題，各國都爭相發展可再生能源。波浪發電就是一個剛起步比較熱門的項目，但目前的波浪發電裝置在利用波浪能的同時很少考慮到兼顧利用風能的作用，另一方面，現有的波浪發電裝置其核心部件都是直接浸泡在海水中，很難克服海水的腐蝕和風暴的襲擊。目前，波浪發電技術還不夠成熟，還沒有能長時間投入實際使用的有效裝置，究其原因，其根本在于需要解決現有波浪發電裝置易腐蝕、難維護、對環境波浪條件適應性差、易受風暴破壞等問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種可同時利用任意角度和方向的波浪能和風能的全封閉型發電裝置。

本實用新型要解決的問題是現有波浪發電裝置在利用波浪能的同時很少考慮到兼顧利用風能的作用，另一方面，現有的波浪發電裝置其核心部件都是直接浸泡在海水中，很難克服海水的腐蝕和風暴的襲擊，并且對潮位、地形和海況等條件適應性差。本實用新型通過全封閉型外殼內部安裝彈簧振子，可同時吸收任意角度和方向的波浪能和風能，由于其發電主體部件不與海水接觸，大大提高工作壽命，降低維護成本。該裝置具有強耐久性和高可靠性，現場安裝投放方便，能夠適應不同的地形和海況條件。

本實用新型采用的技術方案是：

一種同時利用波浪能和風能的全封閉型發電裝置，包括具有封閉內腔的浮體、設置于浮體上部的受風翼和連接所述浮體下端的錨鏈，所述浮體通過所述錨鏈與海底錨固，所述浮體的內腔由上而下依次固定有相連接的彈簧振子、四組搖桿裝置、傳動機構和發電機，所述彈簧振子通過彈簧連接在所述浮體的內壁上且能左右、前后、上下擺動，所述搖桿裝置吸收彈簧振子的振蕩能量并通過傳動機構將彈簧振子朝各個方向擺動時的動能輸出為單向轉動動能驅動發電機發電。本方案通過設置彈簧振子及傳動機構，將浮體受波浪能和/或風能作用下的各種形式的運動轉化為軸的單一方向的轉動，從而驅動發電機發電，實現對波浪能和風能的綜合高效利用。

進一步地，所述彈簧振子包括重球、對稱地水平連接于重球和浮體內壁之間的四根水平彈簧、沿重球豎直中心線方向設置的上彈簧和下彈簧，所述上彈簧連接設置于重球頂部和浮體內腔頂壁之間，所述下彈簧連接設置于重球底部和浮體內腔底部之間，所述四根水平彈簧呈十字形布置在同一空間水平面上且每根水平彈簧的軸線均指向重球的球心。所述彈簧振子通過采用設置多個彈簧，將重球置于內腔中部的機構，波浪能和風能使浮體左右搖擺或上下沉浮時，使彈簧振子產生振蕩動能，作為搖桿裝置搖擺的動力。

進一步地，四組搖桿裝置以浮體的垂直中心軸為對稱軸對稱地豎直設置在重球與浮體內壁之間，每組搖桿裝置均包括垂直搖桿軸、水平搖桿軸、差動齒輪箱、單向超越離合器組、可伸縮搖桿、萬向接頭、軸承和軸承座、弧形連桿，所述單向超越離合器組包括第一單向超越離合器、第二單向超越離合器、第三單向超越離合器，所述差動齒輪箱內設有定軸圓錐齒輪組和行星圓錐齒輪組，所述定軸圓錐齒輪組包括豎直相對的第一定軸圓錐齒輪和第二定軸圓錐齒輪，所述行星圓錐齒輪組包括水平相對的第一行星圓錐齒輪和第二行星圓錐齒輪，每個定軸圓錐齒輪均和兩個行星圓錐齒輪同時嚙合，所述垂直搖桿軸包括上垂直搖桿軸和下垂直搖桿軸，所述上垂直搖桿軸的下端與第一定軸圓錐齒輪相連接，同時其上部通過軸承和軸承座固定在浮體的內壁上，所述下垂直搖桿軸上端與第二定軸圓錐齒輪相連接，其下端通過第三單向超越離合器與傳動機構相連接，所述水平搖桿軸包括第一水平搖桿軸和第二水平搖桿軸，所述第一水平搖桿軸一端與第一行星圓錐齒輪相連接，另一端與第一單向超越離合器相連接，所述第二水平搖桿軸一端與第二行星圓錐齒輪相連接，另一端與第二單向超越離合器相連接，所述弧形連桿連接于第一單向超越離合器和第二單向超越離合器之間，所述可伸縮搖桿的一端通過萬向接頭與重球相連接，另一端與弧形連桿中部固定連接。通過設置單向超越離合器組及搖桿裝置和差動齒輪箱等，無論浮體在波浪能和風能的單獨作用或混合作用下如何有規律或無規律的左右擺動和/或上下沉浮，搖桿裝置都能將彈簧振子各個方向的擺動動能轉化為單一方向的轉動動能提供給傳動系統以驅動發電機按固定轉向轉動發電，實現對波浪能和風能的充分利用。?