CN107387300A - 一种筒形波浪能发电装置 - Google Patents

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胡健
陈雨涵
郝文旭
孙士丽
陈兴
陈诺
高嘉敏
黄小娟
安梦心
刘立超
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Abstract

一种筒形波浪能发电装置,包括主筒体、自由叶轮、传动轴和发电装置。当装置在波浪中漂浮时，由于压载体的作用装置整体处于垂直状态，水流流进主筒体以后，主筒体中有两个自由叶轮，水流带动自由叶轮的转动，自由叶轮带动传动轴的转动，同时由于主筒体中部的截面积小于筒口的截面积，因此当水流通过筒的中部时水的流速变快，使得自由叶轮的转速也变快，传动轴将此单向转动传送给发电装置进行发电和电能的储存。该装置结构简单、环保高效、成本低廉、易于实现，在水流发电领域具有良好的应用前景。

Description

一种筒形波浪能发电装置
技术领域
本发明属于微能量收集和海洋发电技术领域，具体涉及一种筒形波浪能发电装置。
背景技术
波浪能发电装置主要是指将自然界中存在的水流将之转换为电能进行发电并储存，在如今环境下如何开发与利用新能源是一个重要话题，在提出“清洁能源”和“可持续发展”等新能源发展新概念的大环境下，开发一种新型的利用自然能源发电装置将是非常有必要且十分有意义的。
为了设计一种环保且效率高的波浪能发电装置，我们提出一种结构简单、操作方便、安全高效的波浪能发电装置，利用主筒体、自由叶轮和发电装置将水流转换为电能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种筒形波浪能发电装置，该装置在保证不对自然环境产生污染与影响的情况下，利用自然界中存在的水流进行发电和电能储存。
本发明的目的是这样实现的：
一种筒形波浪能发电装置,包括主筒体2、自由叶轮5、传动轴7和发电装置8，所述的自由叶轮5、发电装置和传动轴7之间固定连接，自由叶轮5、传动轴7和发电装置8中的发电机的轴心在同条一直线上，自由叶轮5的转动带动传动轴7的转动，最终将此转动传送给发电装置8进行发电和电能储存。
所述的自由叶轮5的数量为2个，2个自由叶轮5的大小和形状均相同，自由叶轮5位于主筒体2的内部并且以传动轴7为中心呈上下对称分布。
所述的主筒体2为中间窄两边宽的两端均开口的圆筒。
所述的发电装置8包括发电机及电能储存装置，发电机的数量等于自由叶轮5的数量，发电机位于自由叶轮5的远离传动轴7的外表面上。
所述的发电机的外部为一个密封的圆柱壳体3，圆柱壳体3的材料为防水材料，圆柱壳体3和主筒体2的内表面之间通过支撑板4固定连接。
所述的主筒体2外表面的下半部分设置有压载体1，压载体1的弧度和主筒体2外表面的弧度相同。
所述的筒形波浪能发电装置作为一个独立单元，数量不固定，独立单元之间通过主筒体2外表面上的连接环6和连接杆10串联在一起。
所述的传动轴7和自由叶轮5之间通过叶轮中心轴9连接在一起。
本发明的有益效果在于：
装置底部的外表面上安装有压载体1，使整个主筒体2重心下移，确保装置可以垂直漂浮在水面上，从而时刻保证水流可以从筒口流入；装置内部以传动轴7为中心，上下对称安装有两个完全相同的自由叶轮5，两个自由叶轮5的转动方向正好相反，所以无论水流方向是正是负，都可以让自由叶轮5转动起来，提高了发电效率；主筒体2为中间窄两边宽的两侧均开口的圆柱体，因此水流通过筒的中部时水的流速变快，这样使得自由叶轮5的转速也变快；在实际使用时，可将若干个该装置串联在一起使用，提高了发电量和发电效率。
附图说明
图1为装置总体示意图。
图2为装置A-A1的截面示意图。
图3为装置的B区传动轴局部放大示意图。
图4为装置的连接示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步的描述：
如图1到4所示，装置包括主筒体2、自由叶轮5、传动轴7和发电装置8，发电装置8包括发电机和电能储存装置，主筒体2为中间窄两边宽的两端均开口的圆筒，主筒体2筒身的下半部分的外表面设置有压载体1，压载体1使整个主筒体2的重心下移，压载体1的弧度和主筒体2筒身的弧度相同，当装置在波浪中漂浮时，由于压载体1的作用装置在水中处于整体竖直的状态。
当装置在波浪中上下浮动时水流也会上下流动通过筒中，自由叶轮5的数量为2个，2个自由叶轮5的大小和形状均相同，自由叶轮5位于主筒体2的内部并且以传动轴7为轴心呈上下对称分布，传动轴7和自由叶轮5之间通过叶轮中心轴9连接在一起。两个自由叶轮5转动的方向正好相反，这样充分利用了每一个阶段自由叶轮5的运动，无论水流方向是正是负总有一个自由叶轮5在转动，提高了发电的效率。
因为水流会带动筒中的自由叶轮5转动，自由叶轮5的转动带动和自由叶轮5固定连接的传动轴7的转动，而且因为主筒体2的筒体是中间窄两边宽，所以当水流流经筒的中部时水的流速变快，导致自由叶轮5的转速也变快，提高了电能采集率。
发电机的数量等于自由叶轮5的数量，发电机位于自由叶轮5的远离传动轴7的外表面上，发电机的外部为一个密封的圆柱壳体3，圆柱壳体3的材料为防水材料，防止水接触到发电机而将发电机损坏，圆柱壳体3和主筒体2的内表面通过支撑板4固定连接，确保了圆柱壳体3在主筒体2中的位置保持不变。传动轴7将自由叶轮5的单向转动传送给发电装置8中的发电机进行发电然后通过电能储存装置将电能储存起来。
筒形波浪能发电装置作为一个独立单元，数量不固定，独立单元之间通过主筒体2外表面上的连接环6和连接杆10串联在一起，在实际应用时可以将数十甚至数百个单元连接在一起共同使用，提高了发电量和发电效率。
这里必须指出的是，本发明所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (8)

1.一种筒形波浪能发电装置,包括主筒体(2)、自由叶轮(5)、传动轴(7)和发电装置(8)，其特征在于：所述的自由叶轮(5)、发电装置和传动轴(7)之间固定连接，自由叶轮(5)、传动轴(7)和发电装置(8)中的发电机的轴心在同条一直线上，自由叶轮(5)的转动带动传动轴(7)的转动，最终将此转动传送给发电装置(8)进行发电和电能储存。
2.根据权利要求1所述的一种筒形波浪能发电装置，其特征在于：所述的自由叶轮(5)的数量为2个，2个自由叶轮(5)的大小和形状均相同，自由叶轮(5)位于主筒体(2)的内部并且以传动轴(7)为中心呈上下对称分布。
3.根据权利要求1所述的一种筒形波浪能发电装置，其特征在于：所述的主筒体(2)为中间窄两边宽的两端均开口的圆筒。
4.根据权利要求1所述的一种筒形波浪能发电装置，其特征在于：所述的发电装置(8)包括发电机及电能储存装置，发电机的数量等于自由叶轮(5)的数量，发电机位于自由叶轮(5)的远离传动轴(7)的外表面上。
5.根据权利要求1和4所述的一种筒形波浪能发电装置，其特征在于：所述的发电机的外部为一个密封的圆柱壳体(3)，圆柱壳体(3)的材料为防水材料，圆柱壳体(3)和主筒体(2)的内表面之间通过支撑板(4)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种筒形波浪能发电装置，其特征在于：所述的主筒体(2)外表面的下半部分设置有压载体(1)，压载体(1)的弧度和主筒体(2)外表面的弧度相同。
7.根据权利要求1所述的一种筒形波浪能发电装置，其特征在于：所述的筒形波浪能发电装置作为一个独立单元，数量不固定，独立单元之间通过主筒体(2)外表面上的连接环(6)和连接杆(10)串联在一起。
8.根据权利要求1所述的一种筒形波浪能发电装置，其特征在于：所述的传动轴(7)和自由叶轮(5)之间通过叶轮中心轴(9)连接在一起。
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