[發明專利]一種商船船艏浮體波浪能發電裝置及方法

在審

• 申請號: 201911225882.0
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN110821742A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 李博洋;楊倩倩;李茂忠;嚴彥濤;劉成波;張寶收;張瑞;韓淑潔;張曉榮
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: F03B13/20
• 分類號: F03B13/20;F03B11/00;B63H21/17;B63H21/00
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 袁曉玲

本發明提供了一種商船船艏浮體波浪能發電裝置及方法。此裝置安裝在船體上，位于艏部，水線之上，主要包括浮體波浪能收集裝置，波浪能轉換裝置以及發電裝置。在本發明提到的一種商船船艏浮體波浪能發電方法中，浮體作為波浪能收集裝置，在波浪的作用下，上下往復運動，通過齒輪齒條將其轉化為傳動軸的轉動，再經過傳動裝置的轉換，帶動發電機發電向船舶供電，從而解決了航行中船舶波浪能直接利用的難題。在本發明中浮體的存在不僅僅是作為波浪能收集裝置的一部分，而且浮體的形狀也大幅度減小了船舶的航行阻力，降低了船舶的能耗，提高了商船的經濟性。

技術領域

本發明屬于船舶技術領域，涉及一種商船船艏浮體波浪能發電裝置及方法。

背景技術

21世紀是海洋的世紀，人類開始將目光逐漸投向海洋，開發海洋已經稱為必然趨勢。

據初步計算，海洋能的理論儲量是目前全世界各國每年耗能量的幾百倍甚至幾千倍，開發潛力巨大。目前，人類日常所需的能量是電能，如何將海洋能轉化為電能，成為國內外學者主要研究的課題。海洋能中包含多種能量，其中，波浪能的能量不僅密度較高，蘊含的能量十分豐富，而且波浪能的能量分布和能量強度都具有很強的規律性和可循性。

在這種優勢下，近年來已經相繼出現了多種波浪能轉換裝置，如：專利CN208252262U涉及一種往復式海浮子發電裝置；專利CN106337773B是一種浮子勢能動能之間相互轉換獲取海浪能的方法和裝置，涉及一種震蕩浮子式海浪能獲取方法及裝置；專利CN 105370489B也公開一種波浪能直線發電裝置，利用浮子來捕獲波浪能，類似的發明專利還有很多。

上述發明裝置都是比較典型的浮子發電裝置，都能很好地利用波浪能，產生較好的發電效果，是非常不錯的發明，但是這些發電裝置都是海岸附近固定式的或是在海中漂浮發電，不能移動。雖然這些發電裝置都是非常不錯的發明，但是卻不能應用在航行中的船舶上，若是將其應用在船舶上，將會大大增加船舶的航行阻力，裝置所產生的能量遠遠還不能夠彌補船舶克服額外阻力所消耗的船舶能量，得不償失。

商船在海上航行，普遍航線長，海上航行時間長，商船航行中遭遇的風浪天數也多，船舶周圍有很好的波浪能資源，如果在航行中的商船上能夠開發波浪發電裝置直接提供給船舶作為部分動力，從而降低船舶的能耗，那么這種波浪能裝置會有更好的實際意義。加之全球的商船的船舶數量巨大，有更好的應用市場。

綜上所述，開發與設計商船波浪能發電裝置有更大的現實意義。

發明內容

本發明的主要目的就是可實現在船舶航行時波浪能的回收利用，可為航行中的船舶供電，作為船舶航行的部分動力。

本發明采用如下的技術方案：

本發明的第一個目的是提供一種商船船艏浮體波浪能發電裝置。

一種商船船艏浮體波浪能發電裝置，包括：浮體(1)、浮體軌道(2)、船體軌道(3)、齒條(4)、齒輪(5)、傳動機構(6)、發電機(7)、止蕩彈簧(8)、止蕩底座(9)。其中，所述浮體(1)位于船舶艏部，水線之上，浮體軌道(2)剛性固定在浮體(1)上，在浮體(1)中軸線上剛性固定齒條(4)，這樣浮體(1)可以帶動齒條(4)上下往復直線運動。

所述船體軌道(3)與船體剛性固定，船體軌道(3)與浮體軌道(2)相互配合，使得浮體(1)與船體直接有相對的往復直線運動。

所述齒條(4)與齒輪(5)模數相同，能夠相互嚙合，且齒條(4)的長度稍大于浮體(1)上下往復運動的距離，以防齒條(4)與齒輪(5)脫離嚙合

所述齒輪(5)傳動機構(6)相連，傳動機構(6)同時與發電機(7)相連。

所述止蕩彈簧(8)與止蕩底座(9)剛性相連，止蕩底座(9)與船體軌道(3)剛性連接。