CN217710539U - 漂浮式波浪衰减装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种漂浮式波浪衰减装置。所述漂浮式波浪衰减装置包括：相对于水平面以角度(θ)倾斜地且向下地布置的第一波浪接收部分(100)和第二波浪接收部分(200)。其中，第二波浪接收部分(200)的后端(204)通过枢轴(110)附接到所述漂浮主体(100)的前端(102)，使得后端能够围绕枢轴旋转。此外，所述第二波浪接收部分(200)的前端(202)浸没在水面下。通过经由所述第二波浪接收部分(200)的前端(202)插入紧固绳(310)，浮子(300)经由紧固绳(310)被拴系和紧固到所述第一波浪接收部分(100)的后端(104)。

Description

漂浮式波浪衰减装置

技术领域

本实用新型涉及工程领域，尤其涉及一种漂浮式波浪衰减装置。

背景技术

目前，由于海洋或河流中的波浪和风力的作用而造成的河岸或海岸线的侵蚀是一个主要问题，其导致经济影响，尤其是对各种旅游景点海边城镇和海港。

已经报道了在海岸线侵蚀性波浪衰减装置的开发中的一些成果。这些波浪衰减装置包括固定结构类型，例如水泥墙的建筑或岩石或石碴在海岸线上的堆放，以便沿着由波浪和风力作用引起的海岸线侵蚀区域建造波浪衰减墙。

关于波浪衰减装置的固定结构类型的专利和小专利的示例如下。SantiAsawasudsakorn的名为“用于破浪和捕获海砂的装置”的泰国小专利No.12289公开了一种波浪衰减装置，该波浪衰减装置包括埋在海床中的水泥浇铸基部和竖直地卡住并连接到所述基部的铁弹簧板，该铁弹簧板用作可通过冲击波浪的冲击而摆动的核心部分。该铁弹簧板被泡沫包裹以增加其用于接收波浪的横截面面积。

日立造船株式会社的名为“上/下闸门型防浪堤”的泰国专利No.67696公开了一种防浪堤，该防浪堤具有用于将空气压缩到闸门主体块内的空气通道中的预留压缩空气供应系统，以便在任何需要的时间，例如在海啸发生等情况下提升防浪堤闸门。

朱拉隆功大学和泰国研究基金会的名为“用于耗散波浪能和防御河口沉积物的堤坝”的泰国专利No.34752公开了一种防浪堤，该防浪堤包括横截面为等边三角形的多个支柱。支柱远离海岸线定位成多排并在多排中交替地间隔开，使它们的锐角面向波浪路径，使得它可以用作用于防御沉积物和波浪的堤坝和用作系泊设备。

尽管根据上述专利的固定的波浪衰减壁具有容易和快速建造以及低成本的优点，然而，这些结构中的大多数不能有效地保护海岸线侵蚀。此外，这些结构可能对航行产生影响，改变海洋的流向，并且对海岸线环境、海岸线渔业和水产养殖产生影响。此外，从长远观点来看，这些结构可能导致海滩的形状改变和布景，这是由于侵蚀和/或沉积物积累而导致的，使得海岸线可以缩进或延伸。此外，波浪衰减壁的拆除或重新定位也是困难的。

这些波浪衰减装置的另一种类型是漂浮型，主要包括使得该装置能够漂浮在水中的浮标，以及安装在浮标的主体上的用于减小波浪的冲击力的装置。漂浮式波浪衰减装置具有的优点是：它可以在陆地上被完全组装，然后被运输以安装在期望的位置；并且被方便地拆卸或移动以便改变安装位置。

德国专利No.DE 2140187公开了一种漂浮式波浪衰减装置，该漂浮式波浪衰减装置包括被分成两个连续部分的平板，其中，板的第一部分倾斜地浸没以便接收波浪，板的第二部分平行于水面漂浮。该板的两个部分都具有多个浮标，以用于将该板支撑在适当的位置。

名称为“组合式漂浮防浪堤和发电机”的美国专利No.US1,507,461描述了一种漂浮式波浪衰减装置，该漂浮式波浪衰减装置从波浪产生电力，包括第一部分，该第一部分为浮标的形式，该浮标具有向下倾斜的表面以用于波浪接收和衰减波浪的冲击力。同时，冲击波浪将沿着倾斜表面运动到呈水保持箱形式的第二部分中，该水保持箱将排出水以使水轮机叶片旋转并且进一步产生电能。

然而，根据上述专利的装置在强波浪冲击倾斜的前部分时仍然具有一些缺点，将使第二部分向上摇摆得很高，从而导致漂浮式波浪衰减装置缺乏稳定性。在一些情况下，波浪可能非常大，这可能使装置翻转。

此外，德国专利申请No.DE 2341845 A1公开了一种漂浮式波浪衰减装置，该漂浮式波浪衰减装置包括平板，该平板被分成两个连续的板并且彼此之间成角度。其中，第一板的一部分倾斜地浸没以便接收水中的波浪，并且所述第一板的位于水面上方的端部将弯曲以用于抵抗表面波浪。一部分将浸没且另一部分漂浮在水面上的第二板的顶侧和底侧两者将与浮标连接，该浮标用于漂浮支撑两个板。而所述第一板的倾斜浸没部分将被系到浮标上以用于支撑并维持第一板的倾斜角度，该第一板已经安装在用于接收朝向装置运动的波浪的方向上。然后，该装置将使用锚固定到水底，以便将该装置固定在适当的位置。

同时，泰国农业大学的名为“漂浮阻浪堤坝”的泰国小专利No.16122公开了一种由连接在一起的多个漂浮破波板构成的阻浪堤坝。漂浮破波板中的每一个为几何框架的形式。框架在外部包裹有网。框架的内部填充有多个中空浮子，所述中空浮子已经固定到框架以便使破浪板能够漂浮。此外，在框架内部还设置有过滤纤维和过滤器，以便阻挡波浪，从而能够减小波浪的冲击力。然而，根据泰国专利No.16122的漂浮防浪堤是中空和轻质的，当有非常强的波浪时，其很容易摇摆、倾斜或翻转。此外，在使用防浪堤一定时间之后，沉积物和沙子可能积聚在过滤器和过滤纤维中，使得破浪板不能很好地漂浮，或者甚至下沉，从而导致波浪衰减效率的降低。

根据该小专利申请的本实用新型已经从同一发明人的名为“漂浮式波浪衰减装置”的泰国专利申请No.2001002859的发明得到改进，以便提高波浪衰减装置在捕获随波浪流到来的沉积物或沙子的碎片方面的效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种漂浮式波浪衰减装置，该漂浮式波浪衰减装置即使在来自大波浪的冲击下也具有高的漂浮稳定性以及维持第二波浪接收部分的倾斜的波浪接收角度的能力，使得该倾斜角度不会太小，从而提高波浪衰减效率。此外，目的还在于提高捕获随波浪而来的沉积物或沙子的碎片的效率，以便减少沉积物和沙子在受保护区域中的积聚。

在本实用新型的一个实施方式中，所述漂浮式波浪衰减装置包括：第一波浪接收部分，所述第一波浪接收部分包括基板，所述基板具有第一前端和在波浪的运动方向上与所述第一前端相反的第一后端；第二波浪接收部分，所述第二波浪接收部分呈板状并包括第二前端和在波浪的运动方向上与所述第二前端相反的第二后端，所述第二波浪接收部分的所述第二后端围绕枢轴枢转地附接到所述第一波浪接收部分的所述第一前端，其中，所述第二波浪接收部分相对于水平面以角度倾斜向下地布置，使得在使用时所述第二前端将低于所述第二波浪接收部分的所述第二后端，并且使得所述第二波浪接收部分的至少一部分始终浸没在水下；以及第一浮子，通过经由所述第二波浪接收部分的所述第二前端插入紧固绳，经由所述紧固绳将所述第一浮子拴系到所述第一波浪接收部分的所述第一后端，使得所述第一浮子相对于所述波浪的运动方向布置在所述第一波浪接收部分的前面，所述第一波浪接收部分还包括安装到所述基板的一个表面上的多个第二浮子，所述多个第二浮子中的每个第二浮子在至少一排中对齐，在同一排中的每个相邻第二浮子之间具有间隙，所述至少一排中的每一排被构造成垂直于所述波浪的运动方向。

通过根据所述构造布置该装置，当波浪朝向漂浮式波浪衰减装置行进时，施加在第一浮标上的波浪力经由紧固绳被传递到第一波浪接收部分的后部分，从而产生补偿阻力，该补偿阻力将第一波浪接收部分的后部分拉回并保持其不升高到其可能翻转。因此，波浪越强，施加在波浪接收部分的后部分的补偿阻力越大，使得根据本实用新型的漂浮式波浪衰减装置具有更好的稳定性。由于不需要在波浪接收部分上设计大的浮子以使其稳定，因此可以降低装置的制造成本。此外，通过在第一波浪接收部分上布置多个浮子，在所述浮子中的每一个之间具有间隙，将提高捕获随波浪流而来的沉积物或沙子的碎片的效率。沉积物或沙子的碎片将撞击浮子而导致速度降低，并且将散开而不是积聚在波浪衰减装置上，而不是像在先前漂浮式波浪衰减装置中出现的那样流过浮子或落到第二波浪接收部分上。以这种方式，可以减少在靠近位于海滩之外的波浪衰减装置的区域中的沉积物的积聚。

在本实用新型的一个实施方案中，所述多个第二浮子中的每个第二浮子在至少两排中对齐，每排之间具有预定距离。通过布置成这种构造，不仅减小了冲击波浪对多排浮子的冲击力，而且使随波浪而来的沉积物或沙子在每排中的浮子之间更好地分散。

在本实用新型的一个实施方式中，所述多个第二浮子是具有多边形横截面形状的柱形浮子，或者优选地，所述多个第二浮子是具有等腰三角形横截面形状的柱形浮子，并且所述多个第二浮子中的每一个第二浮子被布置成使得该第二浮子的锐角是朝向波浪的运动方向的。另外，所述多个第二浮子是具有圆形横截面形状的柱形浮子。

在本实用新型的一个实施方式中，根据本实用新型的第二波浪接收部分可以相对于水平面以大约5度至60度的角度倾斜。第二波浪接收部分的前端应当优选地固定到水底，以便防止该装置由于冲击波浪而移出预定位置。

通过下面结合附图对本实用新型的详细描述，本实用新型的上述和其它目的和特征将变得更加清楚。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的漂浮式波浪衰减装置；

图2以图1中的漂浮式波浪衰减装置的俯视图示出了第一实施方式；

图3以图1中的漂浮式波浪衰减装置的俯视图示出了第二实施方式。

具体实施方式

下文通过本实用新型的示例性实施方式并参考附图给出本实用新型的描述，以便说明示例并帮助阐明本描述，其中附图中的相同元件由相同的附图标记标识。然而，这不是要将本实用新型限制于该描述，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

图1示出了本实用新型的一个实施方式中的漂浮式波浪衰减装置，图2示出了图 1所示的漂浮式波浪衰减装置的第一实施方式的俯视图。

根据图1和图2，根据本实用新型的漂浮式波浪衰减装置包括第一波浪接收部分100，该第一波浪接收部分包括基板10，该基板具有前端102和在波浪的运动方向W 上与前端102相反的后端104。第一波浪接收部分100的基板应当由耐用材料制成，并且优选地由耐盐水腐蚀的材料制成，例如高密度聚乙烯(HDPE)塑料等。第一波浪接收部分100另外包括安装到基板10的一个表面上的多个浮子108-1、108-2。多个浮子108-1、108-2中的每个浮子以至少一排对准，在同一排中的每个相邻浮子之间具有间隙d。至少一排中的每一排被构造成垂直于波浪的运动方向W以接收冲击波浪。每排与相邻排间隔开适当的距离，从而形成波浪可以流动穿过的流动通道。

浮子108-1、108-2内部具有中空空间，以使其可漂浮。它可以由任何耐用材料制成，例如高密度聚乙烯(HDPE)、不锈钢、铝合金等。浮子108-1、108-2使用若干用于附接的手段(此处未示出)附接到基板10，所述附接手段例如为栓系、焊接、用螺母和螺栓紧固等。浮子可以在制造中模制成单件，以便支撑作为第一波浪接收部分100的一部分的基板，以使基板可漂浮。第一波浪接收部分100的前端102布置成以便面向波浪W，所述波浪W在箭头所示的方向上朝向第一波浪接收部分100的前端102行进并进一步穿过浮子108-1、108-2朝向与前端102相反的后端104行进。

根据图1，后端104设置有用于拴系的装置，例如环或钩，以用于通过紧固绳310 拴系到后端104以连接到至少一个浮子300，然后浮子经由紧固绳310拴系到第一波浪接收部分100的后端104。紧固绳310以所述浮子300位于第一波浪接收部分100 前面的方式插入穿过第二波浪接收部分200的前部202，以便增加漂浮式波浪衰减装置的稳定性，从而使其不容易翻转。

根据图1，根据本实用新型的漂浮式波浪衰减装置还包括相对于水平面以角度θ倾斜向下设置的第二波浪接收部分200。优选地，所述角度θ应该相对于水平面大约为5度至60度。第二波浪接收部分200设置在一个平面中，以便阻止到来的波浪W 在箭头所示的方向上流向波浪接收部分200。波浪接收部分200是平板的形式，并且优选地可以在波浪接收部分200上的一些部分中穿孔(这里未示出)，使得一部分水可以流过穿孔的波浪接收部分，因此减小水阻力。大部分波浪被迫在沿着波浪接收部分200的表面的方向上向上流动，并且流过波浪接收部分200的后端204。波浪接收部分使用枢轴或铰链110等枢转地附接到第一波浪接收部分100的前端102。因此，第二波浪接收部分200可围绕枢轴110枢转。冲击在第二波浪接收部分200上的波浪 W的水团引起以第二波浪接收部分200的后端204为支点的逆时针方向上的旋转扭矩，并按压第二波浪接收部分200的前端202以在逆时针方向上向下运动。同时，这将产生推力，该推力使得第一波浪接收部分100的前端102向后和向下运动。

根据图1，第二波浪接收部分200是平板形式，包括前端202和在波浪的运动方向W上与前端202相反的后端204。第二波浪接收部分200相对于水平面以角度θ倾斜向下地布置，使得当使用时，前端202将低于所述第二波浪接收部分200的后端 204，从而导致所述第二波浪接收部分200的至少一部分始终浸没在水下。

换句话说，当第二波浪接收部分200的前端202浸没在水下时，这将导致第二波浪接收部分200也浸没在水下，并且第二波浪接收部分200的后端204将在第一波浪接收部分100的前面突出。后端204应该优选地调节到水面高度，以便产生倾斜平面，用于完全接收来自波浪W冲击在第二波浪接收部分200上的水团。

第二波浪接收部分200的前端202优选地通过紧固到环62而固定到海床，该环安装到由埋在土壤中的混凝土杆制成的锚或基座，或者深深地埋入海床E中的系柱 60等上，使得其端部稍微延伸到地面上方，以便拴系到紧固绳510，例如链条、吊索或绳索等。以这种方式，漂浮式波浪衰减装置将被固定并维持在预定位置。

第二波浪接收部分200的前端202可在前部区域处设置有用于紧固第二波浪接收部分200的环220等(例如钩)和/或设置有具有用于卷绕紧固绳310的可旋转轴的滑轮210，使得卷绕的紧固绳310可绕滑轮210的旋转轴自由地来回运动。

根据图1，浮子300紧固到紧固绳310的一端。紧固绳310的另一端通过滑轮210 紧固到第一波浪接收部分100的后端104。紧固绳310可以围绕位于第二波浪接收部分200的前端202处的滑轮(或者可以是环或导向件等)210缠绕，使得所述浮子300 设置在第一波浪接收部分100的前方，从而使得在箭头方向上行进的波浪W在撞击在第二波浪接收部分200上之前撞击在浮子300上。撞击力将进一步传递到第一波浪接收部分100，从而使第一波浪接收部分100连续向后运动。这种运动将经由紧固到第一波浪接收部分100的后端104的紧固绳310在抵抗浮子300的浮力的方向上产生张力。

如图2所示，可以设置多个浮子300，并且浮子中的每一个都经由相应的紧固绳310紧固到多于一组的第一波浪接收部分100的后端104。

根据图2，图2是图1中的漂浮式波浪衰减装置的俯视图的第一实施方式，图2 示出了本实用新型的漂浮式波浪衰减装置的俯视图，该漂浮式波浪衰减装置包括两排浮子108-1、108-2。浮子108-1、108-2中的每一个是从俯视平面图看具有等腰三角形横截面形状的柱形浮子。然而，浮子108-1、108-2可以是具有诸如四边形、五边形、六边形等多边形横截面形状的柱形浮子。多个浮子108-1、108-2中的每个浮子可以优选地通过在同一排中的每个相邻浮子之间具有间隙d来布置，以便限定冲击浮子的水将流动穿过的水通道。

浮子优选地设计成具有等腰三角形横截面形状的柱形形状。浮子中的每一个都布置成使其锐角将面向波浪路径。在所述浮子中的每一个的基部之间布置这种间隙的优点是，在分散随波浪流到来的沉积物或沙子的碎片方面的效率提高。换句话说，随波浪流到来的沉积物的大部分碎片撞击浮子并且落到第二波浪接收部分上，而仅一些沉积物和沙子被吹过浮子，如在典型的漂浮式波浪衰减装置中发生的那样。相反，沉积物或沙子的碎片将撞击到第二波浪接收部分的每排，从而导致速度降低，并且一些碎片可以与波浪一起流过间隙。因此，沙子的碎片可以随波浪散开，并减少波浪衰减装置周围和其上的累积，结果，可以在不需要的区域产生沙滩，导致海滩地形的不期望的改变。

在根据图3的本实用新型的第二实施方式中，第二波浪接收部分的浮子中的每一个可以在俯视平面图中呈圆形形状并且布置成至少一排。浮子108-1、108-2可以布置成1排、2排或多于此。

第二波浪接收部分200优选地是在波浪冲击侧具有平坦表面的刚性板，以用于衰减波浪的强度。第二波浪接收部分200可由硬质材料制成，例如具有良好的耐海水腐蚀性的金属，例如不锈钢、铝合金等，或者由耐用塑料制成，例如高密度聚乙烯 (HDPE)、尼龙等。

如上所述，第一波浪接收部分100、第二波浪接收部分200和浮子300以及第一波浪接收部分100的浮子108-1、108-2应当由具有轻质和抗腐蚀性的硬质材料制成，例如高密度聚乙烯(HDPE)塑料、不锈钢或铝合金等。浮子108-1、108-2可以是在平面图中具有多边形或圆形横截面的柱形形状，或者可以是内部中空的柱形形状，或者可以由密度小于1.0的固体材料例如泡沫等制成，以使其可漂浮。此外，对于必须始终浸没在水下的其它部件，例如环和滑轮，应该由硬质材料制成，例如，不锈金属、合金、或具有良好的防水腐蚀性的坚韧且光滑的塑料，例如高密度聚乙烯(HDPE) 或尼龙等。紧固绳310应该由具有良好柔性和耐腐蚀性的坚韧和坚固的材料制成，例如钢索、链条、绳索等。

尽管已经在详细描述中描述了本实用新型，并且在附图中作为示例示出了本实用新型，但是应当理解，本领域的普通技术人员可以在其中进行各种修改和改变，并且这些修改和改变落入本实用新型的范围和目的内。本实用新型的范围符合如所附权利要求中所述的本实用新型的实施方式。然而，本实用新型的范围不仅具体地涵盖在权利要求中，而且还涵盖如权利要求中所述的本实用新型的实施方式的利用和实现等的范围。

Claims (7)

1.一种漂浮式波浪衰减装置，其特征在于，所述漂浮式波浪衰减装置包括：

第一波浪接收部分（100），所述第一波浪接收部分包括基板（10），所述基板具有第一前端（102）和在波浪的运动方向上与所述第一前端相反的第一后端（104）；

第二波浪接收部分（200），所述第二波浪接收部分呈板状并包括第二前端（202）和在波浪的运动方向上与所述第二前端（202）相反的第二后端（204），所述第二波浪接收部分的所述第二后端（204）围绕枢轴（110）枢转地附接到所述第一波浪接收部分（100）的所述第一前端（102），其中所述第二前端（202）通过紧固到环而固定到海床使得所述漂浮式波浪衰减装置被固定并维持在预定位置，其中，所述第二波浪接收部分（200）相对于水平面以角度（θ）倾斜向下地布置，使得在使用时所述第二前端（202）将低于所述第二波浪接收部分（200）的所述第二后端（204），并且使得所述第二波浪接收部分（200）的至少一部分始终浸没在水下；以及

第一浮子（300），通过经由所述第二波浪接收部分（200）的所述第二前端（202）插入紧固绳（310），经由所述紧固绳（310）将所述第一浮子拴系到所述第一波浪接收部分（100）的所述第一后端（104），使得所述第一浮子（300）相对于所述波浪的运动方向布置在所述第一波浪接收部分（100）的前面，

所述第一波浪接收部分（100）还包括安装到所述基板（10）的一个表面上的多个第二浮子（108-1、108-2），所述多个第二浮子（108-1、108-2）中的每个第二浮子在至少一排中对齐，在同一排中的每个相邻第二浮子之间具有间隙（d），所述至少一排中的每一排被构造成垂直于所述波浪的运动方向。

2.根据权利要求1所述的漂浮式波浪衰减装置，其特征在于，所述多个第二浮子（108-1、108-2）中的每个第二浮子在至少两排中对齐，每排之间具有预定距离。

3.根据权利要求1或2所述的漂浮式波浪衰减装置，其特征在于，所述多个第二浮子（108-1、108-2）是具有多边形横截面形状的柱形浮子。

4.根据权利要求3所述的漂浮式波浪衰减装置，其特征在于，所述多个第二浮子（108-1、108-2）是具有等腰三角形横截面形状的柱形浮子，并且所述多个第二浮子中的每一个第二浮子被布置成使得该第二浮子的锐角是朝向波浪的运动方向的。

5.根据权利要求1或2所述的漂浮式波浪衰减装置，其特征在于，所述多个第二浮子（108-1、108-2）是具有圆形横截面形状的柱形浮子。

6.根据权利要求1或2所述的漂浮式波浪衰减装置，其特征在于，所述第二波浪接收部分（200）相对于水平面以角度（θ）倾斜地布置，其中，所述角度（θ）的范围在5度至60度之间。

7.根据权利要求1或2所述的漂浮式波浪衰减装置，其特征在于，所述第二波浪接收部分（200）的所述第二前端（202）在使用时被固定到水底。

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