[發(fā)明專利]一種新型船用自浮式風(fēng)浪發(fā)電裝置

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• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN110410262A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 衛(wèi)秀文;王超;馬帥;周錦慧;蔡雨欣
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14;F03B3/12;F03D9/25;F03D9/32;F03D3/06;F03D13/25
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本發(fā)明涉及一種新型船用自浮式風(fēng)浪發(fā)電裝置，由錨定的矩形桿架固定的四個各自帶動發(fā)電機(jī)的自浮式多能量收集輪組成，包括如下組成部分：所述自浮式多能量收集輪的輪轱上設(shè)6個弧形葉片，葉片的水上部分接受風(fēng)能，水下部分接受波浪能；空心輪轱用來實現(xiàn)自浮，空心輪轱內(nèi)圈設(shè)置有棘齒，而增速機(jī)上的棘輪迫使波浪能和風(fēng)能選擇同方向旋轉(zhuǎn)來推動空心輪轱只向同一個方向轉(zhuǎn)動棘輪。本發(fā)明可通過扇形葉片接收風(fēng)能或波浪能，被葉片上的弧形凹面吸收，變成機(jī)械軸力推動空心輪轱旋轉(zhuǎn)，空心輪轱內(nèi)圈設(shè)置有與棘輪配合的棘齒，而棘輪迫使波浪能和風(fēng)能選擇同方向旋轉(zhuǎn)來推動空心輪轱只能向同一個方向轉(zhuǎn)動，從而帶動增速機(jī)旋轉(zhuǎn)，使同軸的發(fā)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，開始發(fā)電。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型船用自浮式風(fēng)浪發(fā)電裝置，是能同時采集風(fēng)能、波浪能、潮汐能、洋流能的高效發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

地球表面有三分之二以上的面積是被海洋所覆蓋，海洋中蘊藏著豐富的可再生能源。面對傳統(tǒng)能源枯竭、能源成本增加等問題，人們將能源開發(fā)的重點放在了蘊藏多種綠色可再生能源的海洋上。風(fēng)能是地球表面大量空氣流動所產(chǎn)生的動能，波浪能是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能。隨著人們對風(fēng)能和波浪能發(fā)電認(rèn)識不斷加深，各種風(fēng)能發(fā)電和波浪發(fā)電裝置不斷涌現(xiàn)，同時利用風(fēng)能和波浪能兩種海洋能源可提高海洋能源的利用率，但是由于目前的風(fēng)浪發(fā)電裝置的能量轉(zhuǎn)換效果不佳，從而限制了風(fēng)浪發(fā)電的推廣應(yīng)用。本發(fā)電機(jī)組解決單一能量利用率低的缺陷，本裝置大大地提高了風(fēng)能、波浪能的采集效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型船用自浮式風(fēng)浪發(fā)電裝置，可同時利用風(fēng)能和波浪能，通過矩形桿架將四個自浮式多能量收集輪固定在一起，其能量轉(zhuǎn)化效率高，有利于風(fēng)浪發(fā)電的推廣應(yīng)用。

本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的采用的方案是：一種新型船用自浮式風(fēng)浪發(fā)電裝置，由錨定的矩形桿架固定的四個各自帶動發(fā)電機(jī)的自浮式多能量收集輪組成。

自浮式多能量收集輪，包括如下組成部分：

所述自浮式多能量收集輪的輪轱上設(shè)有6個弧形葉片1，相鄰葉片相間60°，葉片采用弧形結(jié)構(gòu)，弧形結(jié)構(gòu)的葉片可盡可能多的吸收波浪能和風(fēng)能。弧形凹面背對風(fēng)向不接受風(fēng)推力，正面對風(fēng)向時接受風(fēng)力最大。葉片的水上部分接受風(fēng)能，水下部分接受波浪能，葉片和葉片輪轱為固定式連接，使得葉片不能隨便轉(zhuǎn)動，以保證它能持續(xù)接受風(fēng)能與波浪能，確保其最大限度的吸收風(fēng)波能量，其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，能量轉(zhuǎn)換效率高；

所述自浮式多能量收集輪的空心輪轱2，腔內(nèi)為中空設(shè)計，用以增大浮力，實現(xiàn)自浮，合理設(shè)計腔體大小使其吃水深度不超過波基面深度，使得發(fā)電裝置的吃水深度保持不變，水下部分采集波浪運動的能量，水上部分采集空氣運動的能量；

所述自浮式多能量收集輪的輪轱內(nèi)圈設(shè)有棘齒3，用以與內(nèi)部的棘輪4配合，棘輪4迫使波浪能和風(fēng)能選擇同方向旋轉(zhuǎn)來推動能量收集輪向同一個方向轉(zhuǎn)動，從而帶動增速機(jī)6旋轉(zhuǎn)，增速機(jī)6再帶動發(fā)電機(jī)7轉(zhuǎn)動；

所述自浮式多能量收集輪的輪轱中心為豎直桿件5，其底部與搖擺桿8固定連接；

搖擺桿8通過球形軸承9與矩形桿架10靈活連接，在矩形桿架10錨定的情況下，搖擺桿8可帶動多能量收集輪在空間內(nèi)轉(zhuǎn)動，充分利用風(fēng)能與波浪能；

錨定裝置11、12、13、14用于與船體邊緣連接固定；

優(yōu)選的，所述增速機(jī)6與發(fā)電機(jī)7表面均做防水處理；

優(yōu)選的，4個自浮式多能量收集輪分別左右各2個位于矩形桿架10對立兩邊；

優(yōu)選的，矩形桿架10起到對整體發(fā)電裝置的穩(wěn)定與抗風(fēng)浪作用；

優(yōu)選的，本發(fā)電裝置用船舶專用鋼材制造；