[實(shí)用新型]一種漂浮密閉擺動(dòng)式海浪發(fā)電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921379579.1
• 申請(qǐng)日: 2019-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN211082124U
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉田根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉田根
• 主分類號(hào): F03B13/20
• 分類號(hào): F03B13/20
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 李寰

本實(shí)用新型涉及海浪發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種漂浮密閉擺動(dòng)式海浪發(fā)電裝置及其方法，可以利用在海洋、湖泊中由于風(fēng)、氣壓、以及重力等多種自然因素的作用下起伏運(yùn)動(dòng)形成的波浪的能量，進(jìn)行收集儲(chǔ)存，并轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定可利用的電能，解決了現(xiàn)有海浪發(fā)電技術(shù)設(shè)備龐大、易腐蝕、維護(hù)成本高、不可為移動(dòng)設(shè)備提供電能等難題。裝置由海浪能量收集、發(fā)電、漂浮防護(hù)等單元組成，利用該裝置可將海浪波能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的電能，向海洋探測(cè)、海洋救生等移動(dòng)設(shè)備或海島居民提供電能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及海浪發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種漂浮密閉擺動(dòng)式海浪發(fā)電裝置及其方法，可以利用在海洋、湖泊中由于風(fēng)、氣壓、以及重力等多種自然因素的作用下起伏運(yùn)動(dòng)形成的波浪能量，進(jìn)行收集儲(chǔ)存，并轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定可利用的電能。

背景技術(shù)

隨著人類文明不斷發(fā)展，電能的利用在生產(chǎn)生活中越來越重要，二十一世紀(jì)人們幾乎離不開電能。人們?yōu)榱吮Ｗo(hù)自然環(huán)境，對(duì)太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)發(fā)電等可再生綠色能源進(jìn)行了大量研究、探索，并取得了積極進(jìn)展。世界各國(guó)對(duì)海洋波浪能量的利用研究也富有成效。在我國(guó)海洋面積廣闊，海洋波浪能量蘊(yùn)藏豐富，據(jù)初步估計(jì)，波浪的能量可達(dá)1.7億千瓦。2018年4月我國(guó)在西沙永興島附近海域開始興建“先導(dǎo)一號(hào)”波能發(fā)電裝置，平臺(tái)裝機(jī)容量260千瓦.時(shí)，是我國(guó)目前裝機(jī)容量最大的鷹式波浪發(fā)電裝置。

根據(jù)基本原理，目前已有海浪發(fā)電大致可分為以下幾類：一、利用海浪的上下運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的空氣流或水流，使氣（水）輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；二、利用海浪裝置的前后擺動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)以產(chǎn)生空氣流或水流，使氣（水）輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；三、將低大波浪變?yōu)樾◇w積的高壓水，然后再把高壓水引入某一高位水池積蓄起來，使其產(chǎn)生高壓水頭，以沖動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電₁。

現(xiàn)有的波浪發(fā)電技術(shù)有的已投入使用，有的正在進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證，但都存在體積龐大、建造維護(hù)成本高、能量吸收轉(zhuǎn)換部件與海水接觸而易腐蝕、抗風(fēng)浪能力差、運(yùn)行不夠穩(wěn)定等，是目前海浪發(fā)電技術(shù)普遍存在的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種發(fā)電功率從毫瓦級(jí)到千瓦級(jí)的海浪發(fā)電技術(shù)，發(fā)電裝置與海洋環(huán)境隔離、可移動(dòng)、基本做到設(shè)備“免維護(hù)”，長(zhǎng)期保持穩(wěn)定運(yùn)行。既可為海洋探測(cè)、海洋救生設(shè)備定位等移動(dòng)設(shè)施提供電能。也可用柔性繩索固定在海島、海岸附近，為海島、海岸居民生產(chǎn)、生活提供電能。

本實(shí)用新型采用的具體技術(shù)方案如下：

一種漂浮密閉擺動(dòng)式海浪發(fā)電裝置，包括動(dòng)能收集單元、發(fā)電單元、設(shè)備漂浮防護(hù)單元，動(dòng)能收集單元和發(fā)電單元安裝在設(shè)備漂浮防護(hù)單元內(nèi)。

動(dòng)能收集單元由一個(gè)或多個(gè)重力擺輪構(gòu)成，還包括兩個(gè)棘輪和兩個(gè)棘爪，兩個(gè)棘輪設(shè)定為棘輪一和棘輪二，兩個(gè)棘爪設(shè)定為棘爪一和棘爪二，還包括彈性金屬材料制成的蓄能發(fā)條，蓄能發(fā)條的始端固定在棘輪一上，蓄能發(fā)條的末端與動(dòng)力輸出軸的力臂相連，該動(dòng)力輸出軸將動(dòng)能輸出到發(fā)電單元。棘爪一設(shè)置在重力擺輪上，重力擺輪收集的海浪動(dòng)能，通過棘爪一作用到棘輪一上，棘輪一在重力擺輪的推動(dòng)下，沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)蓄能發(fā)條始端沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。棘爪二設(shè)置在棘輪一上，棘輪二固定，不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，棘爪二與棘輪二共同作用，在蓄能發(fā)條未上滿前，阻止棘輪一向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，棘輪二上設(shè)置有一個(gè)用來控制棘爪二的棘爪控制開關(guān)。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，設(shè)備漂浮防護(hù)單元內(nèi)采用雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層采用金屬結(jié)構(gòu)，提升裝置防變形強(qiáng)度，外層采用防海水腐蝕和抗老化層結(jié)構(gòu)，提升裝置防腐蝕強(qiáng)度。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，設(shè)備漂浮防護(hù)單元內(nèi)填充惰性氣體，用來平衡裝置內(nèi)外氣壓，保護(hù)動(dòng)能收集單元、發(fā)電單元的運(yùn)行環(huán)境，同時(shí)提升裝置整體防變形強(qiáng)度。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括裝置姿態(tài)調(diào)整構(gòu)件，裝置姿態(tài)調(diào)整構(gòu)件由一塊長(zhǎng)方形簿片構(gòu)成，固定在整個(gè)裝置的底部。