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曳式浮筏波浪发电装置

阅读:742发布:2023-02-23

专利汇可以提供曳式浮筏波浪发电装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且曳式浮筏波浪发电装置属于 波浪能 发电技术领域,其技术方案要点是:通过两个或两个以上的轻型浮筏,在1/2海浪 波长 范围内配置,由牵引绳连续拉动固定在海床上或悬浮于 水 中锚定的 齿轮 组进而驱动连在同一底座上的密闭防水发 电机 发电。特点是结构简单、安装简易、维修容易、大小相宜。,下面是曳式浮筏波浪发电装置专利的具体信息内容。

1、曳式浮筏波浪发电装置,其特征为:用牵引绳分别把两个或两个以上浮筏 与各自的飞轮转动轴连接,当两个浮筏时,通过牵引绳长度控制使浮筏分 别处于海浪的波峰和波谷位置,当三个或以上的浮筏时,两浮筏分处于海 浪的波峰和波谷位置,其它的浮筏处于波峰和波谷之间或大于1/2波长处, 平均距离放置,使拉平均分配;牵引绳的一端盘绕在飞轮转动轴上,并 通过浮筏上定向尾翼度的调节,使浮筏在1/2海浪波长范围内呈品字形 排列;每个浮筏各自的飞轮转动轴与共同的一个齿轮传动轴连接,齿轮传 动轴再与密闭防电机相连接,把所有齿轮组和发电机固定在一个底座 上;底座可固定在海床上或用浮球等悬浮在海面下30米处用锚链固定;当 波浪带动浮筏向前运动时,牵引绳的拉力带动飞轮转动轴正向旋转,同时 带动齿轮传动轴旋转,使发电机旋转发电;当波峰过后,拉力消失时,浮 筏被飞轮转动轴反向旋转拉回,牵引绳重新盘绕在飞轮传动轴上复位,等 待下轮波浪的工作,同时另一组的浮筏接着提供动力,当多组的浮筏一起 工作时,即可连续提供源源不断的动力使发电机发电;提供反向拉力使浮 筏复位的为处于同一飞轮传动轴另一端上的浮球,与反向盘绕在飞轮传动 轴上的绳连接,当浮球的浮力大于浮筏的拉力时,浮筏即可反向复位;在 不到30M水深的浅海地区,可使用两个飞轮传动轴之间连接两个相向运动 的齿轮被动轴的方法代替,利用两个分别处于波峰和波谷浮筏之间的动力 差使浮筏相互复位,浮筏产生动能而使发电机发电。
2、根据权利要求1所述的曳式浮筏波浪发电装置,其特征为由齿轮组、密闭 防水发电机、底座、牵引绳组合而成一端,固定在海床上或用锚链固定悬 浮于海面下,牵引绳的另一端与浮筏结合,由浮筏牵引作功发电。
3、根据权利要求1所述的曳式浮筏波浪发电装置,浮筏底部安装有至少两个 似三角形定向舵及百叶窗式鳞状捕能装置,捕能装置由扭簧提供闭合的能 力,能随波浪的起伏开启和闭合。
4、根据权利要求1所述的曳式浮筏波浪发电装置,适合短波长波浪使用的是 以两个分处于波峰和波谷的浮筏为一基本组合的发电动力装置,另由一个 齿轮传动轴、两个飞轮传动轴及使两个飞轮传动轴作相向运动的两个齿轮 被动轴及底座构成,底座固定在海床上。
5、根据权利要求1所述的曳式浮筏波浪发电装置,适用较长波长波浪的装置 由三个或以上的浮筏作动力源,基本构造由三个浮筏、三个飞轮传动轴、 三个浮球、一个齿轮传动轴、一个密闭防水发电机、一个底座构成;底座 系上浮床或浮球,由锚链悬浮固定于海面30M以下。

说明书全文

技术领域

发明为一种将波浪能通过机械装置直接转化为稳定电能的发电装 置。属于海洋波浪能利用技术领域。

背景技术

1992年,联合国就把波浪发电列为开发海洋可再生能源的首位。据测算, 在1M的波浪长度范围内,当波高为2M,波浪周期为6S时,发电功率为24KW; 当波高为3M,波浪周期为11S时,发电功率可达130KW。中国的海洋波高大 多为2~5M。
至今为止,全球申请发电专利超过千项,其中有20多种进行过海上试 验,被较多采用的基本上属于下列三种类型:
(1)空气能——通过把波浪能转换为空气流动能量,带动旋转的发电 机发电,是最为广泛应用的一种。
(2)机械能——将波浪冲击振子,振子油形式压力油,油压驱动 达旋转,带动发电机发电。
(3)水位能——通过海浪的冲击把海水提升,让海水的动能转化为势 能,再用水轮发电机低水位发电。
英国海洋电力传输机构建设的波力设备长130M,输出功率为750KW,为 目前世界上功率最大的波力设备。日本最新型130KW设备,每10MW波电成 本约为7.3~33.1日元/KWH。
在追求高效率、低成本、耐久性、安全性的考量标准下,以上的开发成效 都是不能让人十分满意的。

发明内容

鉴于上述存在的问题,本发明是一种适合在大多数波浪环境下将波浪能转 变为持续平滑功率输出的发电装置。可作大型发电场配置应用,也可作海岛小 功率的发电装置使用。特点是结构简单、安装简易、维修容易、大小相宜。
本发明是通过以下措施实现:通过两个和两个以上的轻型浮筏,在1/2海浪 波长范围内配置,由牵引绳连续拉动固定在海床上或悬浮于水下锚定的齿轮组, 进而驱动连在同一底座上的密闭防水发电机发电。
附图说明
图1:较长波长波浪发电装置构造示意图。
图2:较短波长波浪发电装置构造示意图。
图3:浮筏构造示意图。
图4:似三形定向翼片示意图。
图5:百叶窗式鳞状捕能装置示意图(单一片鳞状叶片反面)。
图6:浮筏底部似三角形定向舵翼片排列示意图。
1、密闭防水发电机;2、底座;3、齿轮传动轴;4、飞轮传动轴;5、浮球; 6、浮筏;7、牵引绳。8、齿轮被动轴 9、三角形筏头;10、百叶窗式鳞状捕能 装置;11、似三角形定向舵翼片;12、牵引绳的连接环;13、弧形缺口。14、 扭簧;15、推杆接口;16、档板;17、推杆;18、固定转轴座;19螺栓;20、 固定转轴座插口;21、弧形三角支撑面。

具体实施方式

本发明的浮筏为框架可拆卸式结构(图3)。由三角形或弧形所构成的船形 筏头(9),连接牵引绳的连接环(12)、筏身、筏底并列的似三角形定向舵翼片 (11)(图4),百叶窗式鳞状捕能装置(10)(图5)所构成。筏身可用充气浮 体或发泡聚苯乙烯充填紧固。当暴来临前可把筏取下运走。
百叶窗式鳞状捕能装置由扭簧(14)提供闭合的能力(图5为单一的百叶 窗式鳞状捕能装置的反面),调节扭簧合适的弹力,使鳞状叶片在峰顶至波谷的 时候处于闭合状态,当处于波谷向波峰运动的时候,在波浪的冲击下,水流通 过筏头位置的弧形缺口(13)把叶片打开,在推杆(17)的推动下,使后面连 在一起的所有叶片一起打开,形成连续式的迎波墙,可捕获更多的动能。与似 三角形定向舵翼片(11)及弧形三角支撑面(21)一起,更可产生向前的推力。 适当加长筏的长度,电能的输出更为平均。
为适应不同的波浪,本发明分别设计了适合较深海的长波波浪和近岸的短 波波浪的齿轮组合装置。
如图1,为适合较长波的波浪所设计的发电装置。它由密闭防水发电机(1)、 浮球(5)、,齿轮传动轴(3)和飞轮传动轴(4)组合的齿轮组、底座(2)、牵 引绳(7)和三个或以上轻型浮筏(6)组成,适合在水深超过30M的水域工作。 通过浮床或浮球等悬浮装置使密闭防水发电机和齿轮组、底座等构成的整体用 锚链固定于海面下大约30M处(如不到30M可直接固定在海床上),牵引绳的 上端用一浮球悬浮于海上,通过合装置锁合浮筏工作。在长波的情况下,把 三个或以上的浮筏通过定向舵尾翼角度的调节,在1/2的海浪波长范围内呈品字 形错开。当一个筏在波峰时,一个筏在波谷,其它的在它们的中间位置(当筏足 够多的时候,只要能够使拉力平均分配,可大于1/2海浪波长放置浮筏)。牵引 绳的一头与筏相连,一头盘绕在装有飞轮的传动轴上,当牵引绳正向拉动时, 飞轮传动轴带动齿轮传动轴转动,齿轮传动轴带动发电机进行工作。当筏处于 峰顶向峰谷过程时,将失去动力,这时处于同一飞轮传动轴上盘绕的浮球在浮 力的作用下上浮,带动飞轮传动轴反向旋转,牵引绳重新盘绕在飞轮传动轴上 而复位,开始下一轮的工作。
图2为适用于30M以上水深,波长较短的浅海使用的发电装置。基本构造 为一个密闭防水发电机(1)、一个齿轮传动轴(3)、两个飞轮传动轴(4)及联 系两个飞轮传动轴作相向运动的两个齿轮被动轴(8)构成,用固定底座(2) 固定在海床上,由两个浮筏拉动构成一组的动力装置。两浮筏由定向舵固定平 衡错开,前后分处于波峰和波谷,当一浮筏处于波峰后,动力失去,由另一浮 筏继续提供动力,并把失去动能的浮筏复位,循环往复。此设计的浮筏长度之 和应小于1/2海浪波长。为能得到更大更平稳的功率输出,可多组浮筏一起合用 提供动力。每组浮筏处于自己的1/2海浪波长内。
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