[其他]波力發電裝置

無效

• 申請號: 85108806
• 申請日: 1985-11-30
• 公開（公告）號: CN85108806A
• 公開（公告）日: 1987-03-04
• 發明（設計）人: 梶原勝正
• 申請（專利權）人: 株式會社綠星社
• 主分類號: F03B13/24
• 分類號: F03B13/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 王棟令

本發明涉及到利用波浪能發電的空氣輪機發電裝置。

空氣輪機式的波力發電裝置是如第5圖所示的懸浮式的，它是把懸浮在水上的裝置本體1的下端作成向水中開口的空氣室2，而在空氣室2的上方，設有發電室3。在只以大氣開口7與大氣連通的裝置本體1的內部，再設一個氣密結構的箱體3C。在空氣渦輪機的上下兩方設有空氣出入口3a、3b。在空氣出入口3a側壁上，裝有只向發電室3內側開的閥門5和9，在空氣出入口3b側壁上，設有只向外側開的閥門6和10。在發電室3中，設有入口朝下的渦輪噴嘴11，在渦輪噴嘴11的上部，面對入口朝下的方位上，裝有與葉輪15軸線相垂直的一段沖動式渦輪葉片12。將其入口一側向下設置，使與軸線垂直安設的發電機13直接與渦輪機16連接，并且安裝在渦輪機16的上方。渦輪噴嘴11，是在閥門5及閥門9的上方，并使渦輪機16的外殼14的上端位于閥門6及閥門10的下方。

在這樣的波力發電裝置中，由于波浪的運動，空氣室2的容積發生變化。隨著空氣室容積的變化，空氣發生進出運動。當空氣室2的水面上部的空氣室的容積變小時，則空氣室的壓力上升，從而空氣流進空氣流路4，致使空氣流路4中的壓力上升。由于空氣流路4中的壓力上升，使閥門5打開，閥門6關閉。空氣從空氣流路4通過閥門5流入發電室3，使發電室的壓力上升。由于發電室3的壓力上升，就將閥門9關閉。閥門9關閉后使發電室3的空氣出入口3a的壓力上升，結果從空氣流過渦輪噴嘴11，經過渦輪葉片12，流進發電室3的空氣出入口3b。使發電室3的空氣出入口3b的壓力上升，因而使閥門10打開，空氣經由通大氣的空氣流路8，再經大氣釋放口7向大氣排放。空氣室2中的水面降落時，使空氣室成為負壓，于是空氣經過大氣釋放口7將閥門9打開，再從出入口3a通過渦輪機流至出入口3b，將閥門6打開，流入空氣室2。

采用這種方式的空氣輪機式波力發電裝置，由于波浪的運動不規則當作用在裝置本體1的空氣室中的波浪能轉換為電能的時候，隨著空氣室水面不規則地上下移動，在空氣室中形成正壓或負壓，大致上呈現正弦波的特性。利用這種空氣的壓力差，通過閥門5和10以及6和9的作用，使空氣沿著一定的方向流動，經過渦輪噴嘴11，作用在葉片12上，使發電機轉動。由于渦輪機入口的空氣流入速度從0到最大流速Cmax是連續變化的，渦輪葉片12的運動也隨之變動。對渦輪機16的這種運轉狀態，可以分割成為受空氣能作用的時間和空轉中的時間。不論是對于哪一種時間，都要求減少損耗。可是過去的渦輪機16是把葉片安裝角r定為95度，并將葉片的安裝間距t與翼弦長度l的比（t/l）定為0.66，這樣并不能將損耗降低至最低程度，渦輪機全工作域的效率η為50%，尚未能取得很高的數值。這是過去存在的課題。

本發明的目的在于選定合適的葉片安裝角和葉片安裝間距與翼弦長度之比，由于得出這樣的空氣輪機，提供出能夠解決上述課題的波力發電裝置。

本發明是作為解決上述課題的手段，在制造波力發電裝置時，將渦輪葉片的安裝間距t與翼弦長度l的比（t/l）取在0.9＜t/l＜1.5，并且將葉片安裝角。r取在105度＜r＜135度，構成波力發電裝置。

以下以圖中所示的實施例對本發明加以說明。

第1圖所示，為根據本發明的構思設計的渦輪葉片的葉平面示意圖。

第2圖所示，為根據本發明的構思設計的渦輪機正視圖。

第3圖所示，為根據本發明的構思設計的渦輪縱剖面圖。

第4圖所示，為根據本發明的構思設計的渦輪機效率與過去的渦輪機效率的對比曲線。

第5圖所示，為空氣渦輪機式波力發電機示意圖。

如第1至第4圖所示，在葉輪15的外周上沿直徑向外裝設多片渦輪葉片12，將其葉片的安裝距離t取為33.379毫米，翼弦長度l為28毫米，葉片安裝間距t與翼弦長度l的比（t/l）約為1.2，并將葉片安裝角取為115度。

采用這樣的渦輪葉片12時，如第4圖所示，效率η可達A點所示的的60%左右。因此與過去的渦輪機16的效率在50%左右B點相對比，效率η大約提高了10%。而如將葉片安裝間距t與翼弦長度l的比（t/l）改變為0.9≤t/l≤1.5，葉片安裝角r改變為95度≤r≤135度時，與上述實施例中的A點相比，則效率有所下降。

這樣與過去的渦輪機相比，由于效率有所改善，因而可以使波浪能更有效地轉換為電能，從而可以大量削減花費。例如對需要大筆勞務費用來更換蓄電池的航標、浮標、或孤島上標燈的勞務費用。

如以上所述本發明通過改進葉片安裝間距t和翼弦長度l的比（t/l），減少空氣能作用時的損耗，通過改進葉片安裝角r，減少空轉時的損耗，從而提高渦輪機在全工作域中的效率，提高了波浪能轉變為電能的轉變效率。