CN102135062B - 一种近岸海面波浪能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种近岸海面波浪能发电装置，其技术方案的要点是，包括能够随波浪上下往复的浮体，所述的浮体上支撑有发电机，所述的浮体下方设有支架，所述的支架上设有用于收集横向波浪水流并压缩加速的横向水流收集加速器，在所述的横向水流收集加速器的出水口处设有由加速水流冲击转动的叶轮，所述的支架上还设有用于平衡波浪冲击横向水流收集加速器的平衡翼板，所述的叶轮与所述的发电机的转轴之间由传动机构连接。本发明目的是克服了现有技术中的不足，提供一种结构简单，能利用横向波浪水流发电的近岸海面波浪能发电装置。

Description

一种近岸海面波浪能发电装置
【技术领域】
本发明涉及一种发电装置。 
【背景技术】
由于波浪发电具有无污染以及不必耗费燃料之优点，如何利用海水波浪所携带的能量来发电成为世界各国海洋工程研究人员研究的目的。我国大陆海岸线长达18000多千米，再加上各大小岛屿，海洋能源十分丰富。随着可染能源日趋紧张，研究、创新海洋发电技术是一件意义深远的工作。 
在海洋中，近岸波浪与大海中心波浪的各种特性是有区别的。大海中心波浪的特性是分波动层、过度层、静水层，其中波动层与静水层都是横向相对静止的，而且波动层则会不停地上下纵向运动，另外过度层的水流则比较复杂。近岸波浪则表现为一种涌浪，涌浪与风浪相比，具有较规则的外形，排列比较整齐，波峰线较长，波面较平滑，比较接近于正弦波的形状。而近岸波浪的另外一个最大特点就是在涨潮与退潮时还跟随着水下有很强的水流。 
.本申请人曾提交了一件专利申请，申请号为200810219431.1，名称为“海洋波浪能发电的装置”，申请日为2008年11月21日。虽然上述的近岸海面波浪能发电装置实现了将波浪上下运动转换为转轴转动带动发电机发电，但这种方式只适用于大海中心的波浪，对于近 岸横向波浪则不适用了，所以需要继续探索研究近岸海面波浪能发电装置。 
【发明内容】
本发明目的是克服了现有技术中的不足，提供一种结构简单，能利用横向波浪水流发电的近岸海面波浪能发电装置。 
本发明是通过以下技术方案实现的： 
一种近岸海面波浪能发电装置，其特征在于包括能够随波浪上下往复的浮体，所述的浮体上支撑有发电机，所述的浮体下方设有支架，所述的支架上设有用于收集横向波浪水流并压缩加速的横向水流收集加速器，在所述的横向水流收集加速器的出水口处设有由加速水流冲击转动的叶轮，所述的支架上还设有用于平衡波浪冲击横向水流收集加速器的平衡翼板，所述的叶轮与所述的发电机的转轴之间由传动机构连接，所述的浮体与水流垂直的两侧设有平衡水箱，所述的平衡水箱顶部开口、底部设有漏水小孔。 
如上所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的横向水流收集加速器包括横向设置的多个截面渐变的水道，所述的水道进水口大出水口较小。 
如上所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的水道为螺旋状设置。 
如上所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的横向水流收集加速器的进水口一端铰接在所述的支架下端。 
如上所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的平衡 翼板为固定连接在支架的靠近所述的横向水流收集加速器的出水口一侧上的横板。 
如上所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的平衡翼板中部设有利用波浪冲击防止左右摇摆的竖向平衡板。 
如上所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的浮体为中空的封闭腔体。 
如上所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的传动机构为软传动轴。 
如上所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的平衡翼板为水平设置。 
如上所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的竖向平衡板与所述的平衡翼板垂直设置。 
与现有技术相比，本发明有如下优点： 
1、本发明采用横向设置的横向水流收集加速器，能够采集横向波浪水流并加速； 
2、本发明设置有平衡翼板和竖向平衡板，可以平衡因水流冲击横向水流收集加速器而使发电装置前后倾斜摇摆，保证横向水流收集加速器的进水口始终正对迎着水流方向； 
3、本发明的浮体两侧设有平衡水箱，防止发电装置左右摇摆。 
【附图说明】
图1是本发明立体图； 
图2是本发明立体图； 
图3是本发明立体图； 
图4是本发明分解； 
图5是本发明横向水流收集加速器分解图； 
图6是本发明使用状态图。 
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明进行详细说明： 
一种近岸海面波浪能发电装置，包括能够随波浪上下往复的浮体1，所述的浮体1上支撑有发电机2，所述的浮体1下方设有支架3，所述的支架3上设有用于收集横向波浪水流并压缩加速的横向水流收集加速器4，在所述的横向水流收集加速器4的出水口403处设有由加速水流冲击转动的叶轮5，所述的支架3上还设有用于 平衡波浪冲击横向水流收集加速器4的平衡翼板6，所述的叶轮5与所述的发电机2的转轴之间由传动机构7连接。 
所述的横向水流收集加速器4包括横向设置的多个截面渐变的水道401，所述的水道401进水口402大出水口403较小。所述的水道401为螺旋状设置。 
所述的横向水流收集加速器4的进水口402一端铰接在所述的支架3下端。 
所述的平衡翼板6为固定连接在支架3的靠近所述的横向水流收集加速器4的出水口403一侧上的横板。 
所述的平衡翼板6中部设有利用波浪冲击防止左右摇摆的竖向平衡板601。 
所述的浮体1为中空的封闭腔体。 
所述的浮体1与水流垂直的两侧设有平衡水箱8，所述的平衡水箱8顶部开口、底部设有漏水小孔801。 
所述的传动机构7为软传动轴。所述的平衡翼板6为水平设置。所述的竖向平衡板601与所述的平衡翼板6垂直设置。 
浮体1两侧的平衡水箱可远离浮体的中心，两个水箱都与浮体固定连接，在不工作的情况下，两水箱不突出水面。 
竖向平衡板601也可不安装在平衡翼板6上，也可装在浮体1或叶轮5背水的一侧。 
当整个发电装置投入近岸涌浪的海面时，首先我们将多个发电装置进行阵列网状软连接，也即每个装置上部相对固定在原地，由于水是流动的，所以竖向平衡板601开始起作用，使横向水流收集加速器4的进水口402始终正对水流，整个横向水流收集加速器4开始工作，这时进水口402产生阻力，使发电装置下部向后摆动也即支架3向后摆动，这样使平衡翼板6尾部开始起来，当进水口402的力与平衡翼板6的力相等时发电装置就不再摆动而正常工作了，另外正是由于横向水流收集加速器4与支架3下端铰接，所以在支架3发生前后摆动时进水口402也能正对水流，但这并未能完全使发电装置很好的工作，由于水流的原因发电装置下部有可能左右摆动，当向其中一边摆动时支架3带动浮体1也同时转动，同时也会使其中一个平衡水箱8突出水面，而另一个平衡水箱8则下沉，当平衡水箱8突出水面后就马上产生了一个和发电装置下部摆动相反的力，所以最终使发电装置 保持平衡。以上是在没有波浪或涌浪的情况下所产生的工作情况。 
当涌浪向上时，会使浮体1产生带动发电装置向上运动的力，另外又会继续受到水流的作用，这时由于横向水流收集加速器4可以绕两个支点转动，使得横向水流收集加速器4进水口402的方向始终朝着水流方向，这就使进水口402的进水量始终保持最大值。同样，当涌浪向下降时两个平衡水箱以及发电装置自身重量的原因产生向下的压力，同时进水口402的方向也会自动调整，使得横向水流收集加速器4进水口402的方向始终朝着水流方向。 

Claims (10)

1.一种近岸海面波浪能发电装置，其特征在于包括能够随波浪上下往复的浮体(1)，所述的浮体(1)上支撑有发电机(2)，所述的浮体(1)下方设有支架(3)，所述的支架(3)上设有用于收集横向波浪水流并压缩加速的横向水流收集加速器(4)，在所述的横向水流收集加速器(4)的出水口(403)处设有由加速水流冲击转动的叶轮(5)，所述的支架(3)上还设有用于平衡波浪冲击横向水流收集加速器(4)的平衡翼板(6)，所述的叶轮(5)与所述的发电机(2)的转轴之间由传动机构(7)连接，所述的浮体(1)与水流垂直的两侧设有平衡水箱(8)，所述的平衡水箱(8)顶部开口、底部设有漏水小孔(801)。 
2.根据权利要求1所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的横向水流收集加速器(4)包括横向设置的多个截面渐变的水道(401)，所述的水道(401)进水口(402)大出水口(403)较小。 
3.根据权利要求2所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的水道(401)为螺旋状设置。 
4.根据权利要求1所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的横向水流收集加速器(4)的进水口(402)一端铰接在所述的支架(3)下端。 
5.根据权利要求1或4所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的平衡翼板(6)为固定连接在支架(3)的靠近所述的横向水流收集加速器(4)的出水口(403)一侧上的横板。 
6.根据权利要求5所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的平衡翼板(6)中部设有利用波浪冲击防止左右摇摆的竖向平衡板(601)。 
7.根据权利要求1所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的浮体(1)为中空的封闭腔体。 
8.根据权利要求1所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的传动机构(7)为软传动轴。 
9.根据权利要求6所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的平衡翼板(6)为水平设置。 
10.根据权利要求9所述的近岸海面波浪能发电装置，其特征在于所述的竖向平衡板(601)与所述的平衡翼板(6)垂直设置。 
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