CN102966481A - 一种波浪能发电转换装置的叶轮结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种叶轮结构，尤其是涉及一种波浪能发电转换装置的叶轮结构。其具体结构包括叶轮本体和均布在叶轮本体上的多个叶片，所述每个叶片均为螺旋状。本发明为了增加波浪能发电的转换效率，抛弃以往的叶片形状，通过对叶片形状的改变，采用了螺旋形的叶片，增大了叶轮在波浪中的受力面积，同时又能够保证其在不同方向的波浪中保持一致的旋转方向，可以更好的保证波浪能转换的稳定性，进而提高波浪能转换效率，另外由于螺旋形也能很好的解决叶轮在波浪的作用下的上下运动问题。

Description

一种波浪能发电转换装置的叶轮结构

技术领域

本发明涉及一种叶轮结构，尤其是涉及一种波浪能发电转换装置的叶轮结构。

背景技术

波浪是由于风和水的重力作用形成的起伏运动，它具有一定的动能和势能，波浪能发电是指将波浪的能量动力转换为电能的过程。由于海洋波浪蕴藏着巨大的能量，预计随着化石能源资源的日趋枯竭及技术的进步，波浪能发电将在波浪能丰富的国家逐步占有一定的地位。因此对这一领域能源的研究也越来越多，将波浪的能量转换为机械的能量，然后通过传动机构驱动发电机发电。

在现有的机械波浪能发电中，波浪能利用的关键是波浪能转换装置。通常波浪能要经过三级转换：第一级为受波体，它将大海的波浪能吸收进来；第二级为中间转换装置，它优化第一级转换，产生出足够稳定的能量；第三级为发电装置，与其他发电装置类似。

波浪能转换装置中其最重要的部分之一就是波浪能发电转换装置中的叶轮部分，通过叶轮把波浪的来回运动或起伏运动进行吸收。现有对波浪能发电转换装置中叶轮的研究不多，而在为数不多的研究中也少有对叶轮上的叶片进行分析的。现有叶轮的叶片一般是采用方形结构，这种结构用在波浪能转换装置时，普遍存在一些问题，如波浪能转换率较低；对于不同方向的波浪叶轮的旋转方向一致性差；叶轮在波浪中上下浮动，不利于其转换能量等等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述现有技术波浪能发电转换装置中的叶轮结构存在的转换率低、旋转方向一致性差等缺陷，而提供一种波浪能发电转换装置的叶轮结构，该叶轮结构可以大幅提高波浪能转换过程中的转换效率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：一种波浪能发电转换装置的叶轮结构，包括叶轮本体和均布在叶轮本体上的多个叶片，其特征在于：所述每个叶片均为螺旋状。

所述每个叶片从叶片根部向叶片外缘呈弯曲形状。

所述每个叶片的弯曲方向相同。

所述叶片外缘端部均向右弯曲。

所述每个叶片结构相同。

所述每个叶片中叶片厚度从叶片根部向叶片外缘逐渐减小。 

所述叶轮本体为中间粗、两端细的桶状结构。

本发明的有益效果，本发明为了增加波浪能发电的转换效率，抛弃以往的叶片形状，通过对叶片形状的改变，采用了螺旋形的叶片，增大了叶轮在波浪中的受力面积，同时又能够保证其在不同方向的波浪中保持一致的旋转方向，可以更好的保证波浪能转换的稳定性，进而提高波浪能转换效率，另外，由于螺旋形也能很好的解决叶轮在波浪的作用下的上下运动问题。

由于叶片外缘较薄，使叶轮的敏锐度大幅提升，可以做到有较小的波浪便能推动叶片运动的效果，而且叶片根部厚，使叶片更牢固，当在波浪中受到较大的波浪力冲击时，不易出现折断现象。

由于叶片从叶片根部向叶片外缘呈弯曲形状，可以保证各叶片的旋转方向一致性。

由于叶轮本体为中间粗、两端细的桶状结构，可以使叶轮本体尽量小的受波浪上下运动的影响，进而提高波浪能转换效率。  

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，予以说明。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1为本发明叶轮结构示意图。

图2为本发明叶轮侧面方向的结构示意图。

图3为本发明叶轮另一角度的结构示意图。

图4为本发明叶轮横向方向的结构示意图。

附图中标号说明：

1、叶轮本体；2、叶片；3、叶片根部；4、叶片边缘。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的波浪能发电转换装置的叶轮结构的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1所示，本发明一种波浪能发电转换装置的叶轮结构，包括叶轮本体1和均布在叶轮本体上的多个叶片2。

所述每个叶片2均为螺旋状,这样在同样大小的范围上拥有尽可能大的叶片面积，使得叶轮在波浪中受力面积增大，可以对目前叶轮受力面积小，效率低的缺点进行有效改进。所述每个叶片2的结构相同，以方便加工和在波浪中受力。

如图1和图4所示，所述每个叶片2中叶片厚度从叶片根部3向叶片外缘4逐渐减小，即本发明中叶轮结构的形状为渐变形，叶片中心靠近叶片本体1的叶片根部3比叶片外缘4端处厚，这样的结构较之普通的方形叶片更牢固，这可使波浪通过叶轮时，减少其所受到的阻力，当在波浪中受到较大的波力冲击时，不易出现折断现象。

如图1和图3所示，所述每个叶片2从叶片根部3向叶片外缘4呈弯曲形状，所述每个叶片2的弯曲方向相同，所述叶片外缘4端部可以均采用向右弯曲的结构。这可使波浪通过叶轮时，向右弯曲的设计大大方便了水流向右通过，并在流动的同时提供给叶轮作用力，使得叶轮能在较小的波浪中得到较大的向右旋转的力，从而加大其转化效率。而与此同时，由于叶片中心较厚，如水波要推动其向左旋转需要较向右旋转更大的力，这样在不同方向水波的情况下也能保证叶轮不会发生逆转现象。当然，所述叶片外缘4端部也可以采用向左弯曲的结构，以适应当地波浪的运动。

如图2所示，整个叶轮本体1的形状为中间较粗，两端较细的桶状结构，这样的结构比之普通圆柱形叶轮能在海面上更好的保持其漂浮状态，可以使叶轮本体尽量小的受波浪上下运动的影响，同时中间加粗的叶轮使得叶片的宽度进一步加大，进而提高波浪能转换效率。

使用时，本发明叶轮安装在轴上，在波浪通过叶轮时，波浪带动叶轮上的叶片转动，由于叶片形状为螺旋状、弯曲结构、叶片为渐变结构，使叶片更牢固，工作可靠，且易于波浪的吸收，转换效率高。本发明中的叶轮结构对波浪的幅度和频率有广泛的适应性，既能适应小的波浪，又能承受大波浪，适应性强，使波浪能转化效率得到有效提高。

综上所述，凡是未脱离本发明上述技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种波浪能发电转换装置的叶轮结构，包括叶轮本体和均布在叶轮本体上的多个叶片，其特征在于：所述每个叶片均为螺旋状。

2.根据权利要求1所述的波浪能发电转换装置的叶轮结构，其特征在于：所述每个叶片从叶片根部向叶片外缘呈弯曲形状。

3.根据权利要求2所述的波浪能发电转换装置的叶轮结构，其特征在于：所述每个叶片的弯曲方向相同。

4.根据权利要求2或3所述的波浪能发电转换装置的叶轮结构，其特征在于：所述叶片外缘端部均向右弯曲。

5.根据权利要求1或2或3所述的波浪能发电转换装置的叶轮结构，其特征在于：所述每个叶片结构相同。

6.根据权利要求1或2或3所述的波浪能发电转换装置的叶轮结构，其特征在于：所述每个叶片中叶片厚度从叶片根部向叶片外缘逐渐减小。

7.根据权利要求4所述的波浪能发电转换装置的叶轮结构，其特征在于：所述每个叶片中叶片厚度从叶片根部向叶片外缘逐渐减小。

8.根据权利要求1或2或3所述的波浪能发电转换装置的叶轮结构，其特征在于：所述叶轮本体为中间粗、两端细的桶状结构。

9.根据权利要求4所述的波浪能发电转换装置的叶轮结构，其特征在于：所述叶轮本体为中间粗、两端细的桶状结构。

10.根据权利要求6所述的波浪能发电转换装置的叶轮结构，其特征在于：所述叶轮本体为中间粗、两端细的桶状结构。

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