CN201021651Y - 一种利用海洋波浪能发电的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种利用海洋波浪能发电的装置,其特征在于:其包括有一叶轮和浮体,浮体上固定连接有发电机,发电机竖立放置,发电机与叶轮之间设置有传动连杆,传动连杆上端穿过所述浮体中心与发电机的电机转子外端固定相连,传动连杆下端在所述叶轮轮心处与叶轮垂直固定相连。本实用新型的目的是提供动力设备设在海平面以下,发电设备浮于海平面上、结构简单、检测维修方便、使用寿命长的一种利用海洋波浪能发电的装置。

Description

一种利用海洋波浪能发电的装置【技术领域1本实用新型涉及一种利用海洋海水发电的装置,进一步说的是一 种利用海洋波浪能发电的装置。 【背景技术1由于海水发电具有无污染以及不必耗费燃料之优点,如何利用海 水流动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。海洋中,波浪发电即是以波浪发电装置将海浪动 能转换成电能。波浪发电装置为了有效地吸收波能,其运转形式依据 波浪的上下振动特性而设计,利用稳定运动机制获取动能,然后再加 以利用来发电。由于波浪的不稳定性,现有发电设备往往需要固定在 海床上,发电设备承受海水腐蚀、波浪侵袭而破坏,使用寿命短,同 时,发电设备复杂,转换效率不高、施工及维修成本相对过高等问题, 限制了目前波浪发电的发展。 【实用新型内容l本实用新型的目的是克服了上述不足而提供动力设备设在海平 面以下,发电设备浮于海平面上、结构简单、检测维修方便、使用寿 命长的一种利用海洋波浪能发电的装置。
为实现上述目的,本实用新型采用了下列技术方案: 本实用新型所涉及的一种利用海洋波浪能发电的装置,其特征在 于:其包括有一叶轮和浮体,浮体上固定连接有发电机,所述发电机 与上述叶轮之间设置有传动装置,传动装置两端分别与叶轮和发电机 相连接;如上所述的一种利用海洋波浪能发电的装置,其特征在于所述的 发电机竖立放置,所述传动装置为直立的传动连杆,传动连杆上端穿 过所述浮体中心与发电机的电机转子外端固定相连,传动连杆下端在 所述叶轮轮心处与叶轮垂直固定相连;如上所述的一种利用海洋波浪能发电的装置,其特征在于所述的传动装置上套有轴承,该轴承固定在所述浮体上端面上;如上所述的一种利用海洋波浪能发电的装置,其特征在于所述浮体上固定连接有多片垂直隔板;如上所述的一种利用海洋波浪能发电的装置,其特征在于所述所述浮体下方设置有水平阻尼板,水平阻尼板的水平截面面积远大于所述浮体水平截面面积;水平阻尼板通过垂直隔板与浮体固定连接,水平阻尼板中心处开有透孔,所述传动装置杆身套接在上述透孔内; 如上所述的一种利用海洋波浪能发电的装置,其特征在于所述的浮体浮于水面,浮体包括有上夹板、下夹板以及固定在上、下夹板之间浮盘,上夹板、下夹板和浮盘固定连接在一起;如上所述的一种利用海洋波浪能发电的装置,其特征在于所述浮 体的上夹板上端设置有支架,支架一端与上夹板固定相连,支架另一
端与发电机的机座固定相连;如上所述的一种利用海洋波浪能发电的装置,其特征在于所述的 垂直隔板固定连接在浮体的下夹板上,各垂直隔板沿浮体圆周均匀分 布。本实用新型的有益效果是:1、 在水下没有任何轴承或活动部件,发电机及轴承都可设置在 水面以上,所以可靠性较高,使用寿命长。2、 将水平阻尼板以上的水的势能变化可通过下端的叶轮将势能 转化为来回转动的动能,再通过传动连杆将动能传到浮体上的发电机 进行发电,结构简单,检测维修方便。3、 传动连杆上套有一轴承,该轴承可防止传动连杆受力时相对 浮体4摆动,提高了装置运行的稳定性能,避免能量的浪费。4、 浮体的上固定连接有多片垂直隔板,以使浮体在发电机受力 时不随电机转子转动而转动,进一步提高了装置将海水波浪动能转化 为电能的效率。5、 由于水平阻尼板的水平截面面积远大于浮体水平截面面积, 水平阻尼板上,以水平阻尼板水平截面为截面的圆柱体的水的势能及 装置自身重力变化可通过下端的叶轮将势能完全转化为来回转动的 动能,再通过传动连杆将动能传到浮体上的发电机进行发电,大大提 高了能量转化效率。【附图说明1下面结合附图与本实用新型的实施方式作进一步详细的描述:
图1为本实用新型立体图;图2为本实用新型中发电机、传动连杆及浮体纵剖图; 图3为垂直隔板同下夹板、水平阻尼板连接结构示意图。 【具体实施方式l如图所示,本实用新型所涉及的一种利用海洋波浪能发电的装 置,它是利用海洋海水波浪运动的特点来实现将波浪能转化为机械动 能,再将机械动能转化为电能的一个过程,其包括有一叶轮3和浮体 4,浮体4上固定连接有发电机5,所述发电机5与上述叶轮3之间 设置有传动装置7,传动装置7两端分别与叶轮3和发电机5相连接, 这样提供动力的叶轮3在海平面以下,发电机5浮于海平面上,避免 了发电机5及其安装部件受海水侵蚀,使用寿命延长了。其中,发电机5竖立放置,所述传动装置7为直立的传动连杆, 传动连杆上端穿过所述浮体4中心与发电机5的电机转子53外端固 定相连,传动连杆7下端在所述叶轮3轮心处与叶轮垂直固定相连。 当海水波浪运动时,浮体4以及其上的发电机5—起随波浪上、下波 动,从而带动固定连接在发电机5转轴一端的传动连杆7上下波动并 最终带动叶轮3上下移动。叶轮3处在较深的静水层内,在静止的水 里上、下移动形成水流冲击叶轮3带动其转动,再通过传动连杆7带 动发电机5的电机转子53转动以达到发电的目的。设计中,发电机 5的定子51固定在机壳52内,而机壳52与浮体4固定相连,从而 使定子51的转动惯量远大于电机转子53的转动惯量,当叶轮3上下 波动而旋转并推动电机转子53转动时,而定子51却不会转动,实现 了定子51与电机转子53相对转动而发电。所述的浮体4浮于水面,浮体4包括有上夹板41、下夹板43以 及固定在上、下夹板之间浮盘42,上夹板41、下夹板43和浮盘42 用螺栓固定连接在一起;浮体4上开有贯穿上夹板41、下夹板43和 浮盘42的中心孔44,传动连杆7穿过中心孔44与发电机5的电机 转子53外端固定相连;传动连杆7上套有一轴承10,该轴承固定在 上夹板41上端面上,这样,可防止传动连杆7受力时相对浮体4摆 动。所述浮体4的上夹板41上端设置有支架8,支架8 —端与上夹 板41用螺栓固定相连,支架8另一端与发电机5的机座50用螺栓固 定相连,从而将发电机5与浮体4固定连接在一起了。所述浮体4的下夹板43下端面固定连接有多片垂直隔板6,各 垂直隔板6沿浮体4圆周均匀分布;垂直隔板6通过水的阻力限制了 浮体4受波浪冲击时随意转动,以使浮体4在发电机5受力时不随电 机转子53转动而转动。因为发电机5的机壳52是固定机座50内, 而机座50与浮体4的上夹板41固定相连。为了进一步提高本实用新型电能转化效率,所述的波动层1内设 置有水平阻尼板9,水平阻尼板的水平截面面积远大于所述浮体4水 平截面面积。水平阻尼板9固定连接在所述垂直隔板6下端,其中心 处开有透孔91,所述传动连杆7杆身套接在上述透孔91内。水平阻 尼板9作用在于:由于水平阻尼板的水平截面面积远大于浮体水平截 面面积,水平阻尼板上,以水平阻尼板水平截面为截面的圆柱体的水
的势能变化可通过下端的叶轮将势能完全转化为来回转动的动能;当 水平阻尼板9随波浪一起上升时,水平阻尼板9下端面受到向上的力, 该力将浮体4、电机5和水平阻尼板9及其以上的水向上提升,此时 叶轮3在静水层2里快速向上移动,叶轮受到水的冲击而旋转发电; 之后,水平阻尼板9及其同水平截面以上的圆柱体水、浮体4和电机 5因自重回落,水的重力压在水平阻尼板9的上端面上,该重压力通 过传动连杆7传给叶轮,叶轮快速向下移动并反方向旋转发电,这样 大大提高了本实用新型的能量转化效率。本实用新型中,发电机5的发电能量与波浪的波高和波动水域面 积成正比,由于本实用新型使用传动连杆7将叶轮3转动的动能直接 传递给发电机5发电,结构很简单,而且浮于海面上,不受环境限制, 使用范围广,将其放置在风浪大的海域,可获得更多能量。在实际使用过程中是在一定面积的海面上放置很多个本实用新 型中所述装置,之后,再将所有装置所产生的电量收集再传输到岸上 进行进一步的电能加工及处理。收集各装置所发出的电能可通过浮架 来实现,在电能收集方面,可以通过分别进行电能处理后再收集,也 可以先收集后再统一进行电能处理。

Claims (8)

1、 一种利用海洋波浪能发电的装置,其特征在于:其包括有一 叶轮(3)和浮体(4),浮体(4)上固定连接有发电机(5),所述发 电机(5)与上述叶轮(3)之间设置有传动装置(7),传动装置(7) 两端分别与叶轮(3)和发电机(5)相连接。2、 根据权利要求1所述的一种利用海洋波浪能发电的装置,其 特征在于所述的发电机(5)竖立放置,所述传动装置(7)为直立的 传动连杆,传动连杆上端穿过所述浮体(4)中心与发电机(5)的电 机转子(53)外端固定相连,传动连杆下端在所述叶轮(3)轮心处 与叶轮垂直固定相连。3、 根据权利要求2所述的一种利用海洋波浪能发电的装置,其 特征在于所述的传动装置(7)上套有轴承(10),该轴承固定在所述 浮体(4)上端面上。4、 根据权利要求1所述的一种利用海洋波浪能发电的装置,其 特征在于所述浮体(4)上固定连接有多片垂直隔板(6)。5、 根据权利要求1或4所述的一种利用海洋波浪能发电的装置, 其特征在于所述所述浮体(4)下方设置有水平阻尼板(9),水平阻 尼板(9)的水平截面面积远大于所述浮体(4)水平截面面积;水平 阻尼板(9)通过垂直隔板(6)与浮体(4)固定连接,水平阻尼板(9)中心处开有透孔(91),所述传动装置(7)杆身套接在上述透 孔(91)内。6、 根据权利要求5所述的一种利用海洋波浪能发电的装置,其 特征在于所述的浮体(4)浮于水面,浮体(4)包括有上夹板(41)、 下夹板(43)以及固定在上、下夹板之间浮盘(42),上夹板(41)、 下夹板(43)和浮盘(42)固定连接在一起。
7、 根据权利要求6所述的一种利用海洋波浪能发电的装置,其 特征在于所述浮体(4)的上夹板(41)上端设置有支架(8),支架(8) —端与上夹板(41)固定相连,支架(8)另一端与发电机(5) 的机座(50)固定相连。
8、 根据权利要求6所述的一种利用海洋波浪能发电的装置,其 特征在于所述的垂直隔板(6)固定连接在浮体(4)的下夹板(43) 上,各垂直隔板(6)沿浮体(4)圆周均匀分布。
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