CN102828892A - 聚能型浪涌水流发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明是可再生能源的利用，是利用海洋海水的浪涌以及洋流所潜在的动能，大量高效地吸收用来发电。它是利用喇叭形浮子，聚集起大的波浪、流水能量、带动横向叶轮[4]，或轴向叶轮[17]，或栅板[21]可用来在海洋、海滩、洋流处以及喘急的河流发电。构成聚能型浪涌水流发电装置。它的特点是具有吸收海洋浪涌、洋流动能效率高多发电的能力，以及使用幅度宽即小浪、大浪与巨浪都可发电，因此装置的使用价值高。

Description

聚能型浪涌水流发电装置

本发明属于可再生能源的利用，是尽可能地收集利用，水产生的浪涌和流动所潜在的动能，高效地吸收用来发电，而为人类服务，构成的聚能型浪涌水流发电装置。 

能源是推动人类各种生产、生活的根本资源。现有石化资源在地球上用一点就少了一点，怎样开辟新能源，利用现有可再生能源，是当务之急。 

海洋流动的洋流，以及大海涨潮、落潮，各种大风和热带气旋发展成的台风，所发生的浪涌与水流都存在巨大的能量。怎样利用这些能量，是一个很大的课题。现有利用海岸边水浪的一种软管漂动抽水发电，也有利用海浪起伏带动蛇形管内的泵抽水发电。这些都对海洋能量的吸收利用率不高，发电有限。 

已知海浪是一种扩展为线，一般有几米、十几米甚至几十米的宽度，海水齐头并进，它是后浪推动着前面海水形成新的波浪前进，上层海水运动速度大于下层，形成梯次分布。根据流体力学，水是不可压缩的液体，每一个高于水面突起的波浪都是一个压力波，它是压力波推动水流动，水流动的动量反过来又形成新的压力波，就这样成为不断前进的波浪。如果充分吸收宽阔的、从上到下整个垂直面上水压力波的动能，就可大大提高效率多发电。 

本聚能型浪涌水流发电装置，是根据上述分析的原理，经过模型实验，采用横向大面积弧形叶片构成的叶轮，让叶片承受浪涌动能的冲击，叶轮获得大量动能而转动发电。同时，为了更好更多地收集浪涌，特别是在小波浪情况下，聚集波浪成为大的波浪能量，本装置设置两边长的浮子并带隔板，构成的喇叭形浮子，正如我国钱塘江杭州湾收敛的喇叭形，聚集起大的潮水波浪的原理，可更多地发电。与此同时，在浮子的上部还装有导浪板，将巨形波浪吸收导向推动叶轮旋转。 

此外，由于波浪是一种间竭地脉动的非连续的能量波，为了叶轮更好带动发电机以一定高速转动发电，本装置还设置密封筒，筒内设置密封装置，叶轮转轴通过密封装置带动增速的传动链，并通过离合器在发电机已高速运转时脱开，并为使发电机保持连续的运转，设置储能器，使其在下一个脉冲能量到来时，维持转动发电。 

本装置设置锚定孔、可穿索、链固定在某一浪涌较大的海域发电。另外也可装在发电船的两边，迎着风浪涌大的区域获得更多能量发电，提高使用效率。而当风浪过大具破坏性时，可开回港湾风浪小些处发电。发电船可人驾驶，也可遥控。 

另外本装置也适合大海洋流与水流较急的河流，它是将横向叶轮改为轴向叶轮，在长的浮子与隔板组成的喇叭形浮子，聚集起大的浪涌，推动轴向叶轮转动，其转轴通过密封装置在密封筒内带动增速链，并通过离合器，带动储能器，储能器带动发电机转动发电。该装置可调节浮子的浮力，控制轴向叶轮在水面，也可沉入水下。 

此外，本装置也可用于海边浅滩，由两边长的浮子与隔板组成喇叭形浮子，或用砖、水泥板，及岩石自然形成的喇叭形，聚起大的浪涌，推动由框架上装有孤形叶片的栅板、栅板受海水浪涌的冲击，向后转动带动转 轴转动，转轴通过密封装置进入密封筒，带动增速链，并通过离合器带动储能器，储能器带动发电机转动发电。为了恢复到垂直位置，叶片后装有浮子，利用其浮力达到恢复作用。 

上述横向叶轮、轴向叶轮及栅板，另一实施例是，它们由转轴通过密封筒的密封装置，带动增速链，并通过离合器带动储能器，储能器带动水泵或直接带动水泵，而水泵将水提升送至岸上的储水池或池塘、水库，再将水发电。 

下面结合附图一、二、三、四、五进行说明。 

图一是横向叶轮聚能型浪涌水流发电装置图，如图一所示，长的浮子与隔板[2]组成的喇叭形浮子[1]，将波浪聚集起大的能量浪涌，推动着装有弧形叶片[3]的横向叶轮[4]，横向叶轮[4]通过旋转臂[5]，带动转轴[6]转动，转轴[6]通过密封装置[7]带动在密封筒[8]内设置的增速链[9]，并通过离合器[10]带动储能器[11]，储能器[11]带动发电机[12]转动发电。密封筒[8]装在横向叶轮[4]的内部，转轴[6]套在支架[14]上转动、密封筒[8]的固定轴[13]固定在支架[14]上不动。图二是另一实施例，密封筒[8]装在侧边浮子[22]上之图。浮子[1]上部的导浪板[15]将巨浪引导向推动叶片[3]转动。穿锚孔[16]可穿索链，锚定在一定海域发电。图三是本装置也可装在发电船[23]两边发电之图。发电船[23]可人驾驶，也可遥控。 

图四是轴向叶轮聚能型浪涌水流发电装置图，如图四所示，本装置轴向叶轮[17]，在长的浮子与隔板[2]组成的喇叭形浮子[1]，聚起更大浪涌或洋流，推动轴向叶轮[17]转动，其转轴[6]通过密封装置[7]进入密封筒[8]内带动增速链[9]，并通过离合器[10]带动储能器[11]，储能器[11)带动发电机[12]旋转发电。其浮子[1]浮力可调节，使轴向叶轮[17]可浮于水面或沉于水下。其穿锚孔[16]可穿索链，锚定一海域。也可装在发电船[23]两边，发电船[23]可人驾驶，也可遥控。 

图五是栅板聚能型浪涌水流发电装置图，如图五所示，本装置用于沿海浅滩，它除可用喇叭形浮子[1]，也可由砖、水泥板以及岩石自然形成的喇叭口[18]，聚集起大的浪涌能量，推动由框架[19]上装有弧形叶片[3]的栅板[21]，栅板[21]底部带动转轴[6]转动，转轴[6]通过密封装置[7]进入密封筒[8]，带动增速链[9]，并通过离合器[10]带动储能器[11]，储能器[11]带动发电机[12]转动发电。弧形叶片[3]后装有浮子[20]，帮助恢复到原有位置。 

另一实施例是：将横向叶轮[4]、轴向叶轮[17]及栅板[21]所带动的发电机[12]，改为水泵，将水提升至岸上灌入储水池等再发电。 

本发明的发电装置的特点是： 

1、可大量吸收海浪涌以及洋流的能量，提高发电的效率。 

2、可宽幅度地吸收海水能量，从小的波浪，到大的以及巨型波浪，增加了发电装置的使用效率。 

3、可多处使用，既可在较深海域锚定使用，也可在深海装在发电船边由人驾驶或遥控使用。可在海边浅滩使用，也可在海洋中洋流处使用，以及在较喘急的河流中使用。可本装置直接发电，也可抽水上岸至储水池等再发电。 

本发明装置，除发电机传动系统及轴用金属制成，其余部分均用抗海水腐蚀的橡胶、塑料、玻璃钢及碳纤维等制成。 

Claims (6)

1.一种利用喇叭形浮子，聚集起大的浪涌，高效推动叶轮转动发电，构成的聚能型浪涌水流发电装置。其特征是：由浮子与隔板[2]组成的喇叭形浮子[1]，聚集起大的浪涌，推动横向叶轮[4]，或轴向叶轮[17]，或栅板[21]，由转轴[6]通过密封筒[8]的密封装置[7]带动增速链[9]、离合器[10]及储能器[11]而转动发电机[12]发电。或者带动水泵，提升水至岸上储水池等再发电。本装置可锚定于海洋，也可海洋深处，装在发电船边。或用在浅滩，以及洋流和湍急河流处。可大量吸收浪涌与洋流的能量，提高发电效率。可从小波浪到大波浪宽幅度地使用，增加了发电装置的使用效率。

2.如权利要求1所述的聚能型浪涌水流发电装置，其特征在于利用浮子与隔板[2]组成的喇叭形浮子[1]，聚集起大的浪涌，推动由弧形叶片[3]组成的横向叶轮[4]转动，并通过其旋转臂[5]带动转轴[6]转动，转轴[6]通过密封装置[7]，进入密封筒[8]内，带动增速键[9]，并通过离合器[10]带动储能器[11]，储能器[11]带动发电机[12]转动发电。密封筒[8]除可装在横向叶轮[4]内部中心，也可装在侧边浮子[22]上。

3.如权利要求1所述的聚能型浪涌水流发电装置，其特征在于由浮子与隔板[2]组成的喇叭型浮子[1]，聚集起大的浪涌，推动轴向叶轮[17]转动，由其转轴[6]通过密封装置[7]，进入密封筒[8]内带动增速键[9]，并通过离合器[10]带动储能器[11]，储能器[11]带动发电机[12]旋转发电。轴向叶轮[17]与密封筒[8]，用支架[14]固定在喇叭形浮子[1]上。其浮力可调整，使它们浮于水面，也可沉于水下。

4.如权利要求1所述的聚集能型浪涌水流发电装置，其特征在于本装置用横向叶轮[4]或轴向叶轮[17]及其喇叭型浮子[1]，可通过锚定孔[16]穿索链固定在一海域，另也可装在发电船[23]边，选择浪涌大处，或洋流急处发电，发电船[23]可人驾驶，也可遥控。

5.如权利要求1所述的聚能型浪涌水流发电装置，其特征在于可用在海边浅滩，由浮子与隔板[2]组成的喇叭形浮子[1]，或用砖、水泥板以及岩石自然形成喇叭形[18]，聚起大的浪涌能量，推动由框架[19]上装有弧形叶片[3]的栅板[21]转动，栅板[21]底部带动转轴[6]，转轴[6]通过密封装置[7]进入密封筒[8]，带动增速链[9]，并通过离合器[10]带动储能器[11]，储能器[11]带动发电机[12]转动发电。弧形叶片[3]后装有浮子[20]，帮助栅板[21]恢复到原有垂直位置。

6.如权利要求1所述的聚能型浪涌水流发电装置，其特征在于另一实施例，是将横向叶轮[4]、轴向叶轮[17]及栅板[21]所带动的发电机[12]，改为水泵，将水提升至岸上灌入储水池等再发电。

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