CN217761179U - 一种海浪波动发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海浪波动发电装置，其解决现有海浪发电技术存在结构复杂、施工难度大、零部件易腐蚀的问题。其包括叶轮、发电机、浮体机构和竖向设置的海浪聚能管、变径管和风道管，其变径管由上至下呈渐扩状，其下端与海浪聚能管密封连接，其上端与风道管密封连接；风道管通过管道连接件固定在浮体机构上；在风道管内经支撑机构转动支撑转轴，在转轴底端上同轴固定叶轮，转轴顶端与发电机输入轴相连接。本实用新型的浮体机构随海浪起落，在风道管内产生增速的气流推动叶轮转动，继而驱动发电机发电；其零部件远离海水，有效防止零部件侵蚀；其整体浮动在海面上，结构简单，施工难度小。

Description

一种海浪波动发电装置

技术领域

本实用新型涉及以利用波能产生空气流动用来驱动为特点的发动机，尤其是一种海浪波动发电装置。

背景技术

随着海洋经济的快速发展，应用于海洋产业的装备研发成为海洋科技创新高地，其中，以潮汐、波浪为主的海洋能源开发利用成为国际社会日益关注的焦点。由于离岸装备无法与陆地电源建立直接的供电关系，其发展收到很大制约，目前，虽然人们在海上光能发电、海上风能发电等方面的研发取得一定进展，但设备成本高的问题仍然突出，实际应用较少。

例如，在2014年05月14日公告的CN102758741B中国发明专利中，就公开了“一种海洋漂浮式平台狭管聚风发电系统”，其包括狭管聚风发电子系统和海洋承载平台子系统，其中，狭管聚风发电子系统可驱动球状本体使聚风进口正确对准来风方向，空气在狭管作用下流速加快，带动风力发动机旋转，进而通过风力发动机中心轴带动发电机运转，将风能转换成电能，海洋承载平台子系统为狭管聚风发电子系统提供平台支撑。该技术方案结构复杂、生产成本高。

又如，在2018年08月17日公告的CN207740114U中国实用新型专利中公开了“一种基于海浪波动动量的双向海浪发电装置”，其包括海水冲击腔、海水汇集腔和机架，其是带有直角变径收缩弯头的海水冲击腔与海水汇集腔垂直于海面，设置直角变径收缩弯头的大端端面内孔截面等效直径大于其小端端面内孔直径八倍以上，在直角变径收缩弯头的小端附近内孔流道设置有垂直于小端端面、周向分布的导流叶片。通过利用海浪向上波动的动量与向下波动产生的负压，通过直角变径收缩弯头加速、以及导流片的导流，使海水高速冲击叶轮旋转发电，实现海浪上下波动能与电能转换，达到发电目的。该技术方案需要将机架固定于海底，其施工难度大；另外，其发电装置的零部件要与海水接触，易产生侵蚀。

发明内容

为了克服现有技术中存在着结构复杂、施工难度大、零部件易腐蚀的不足，本实用新提供一种结构简单、施工简便、零部件不易侵蚀的海浪波动发电装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种海浪波动发电装置，其包括叶轮、发电机和一浮体机构，所述的浮体机构包括若干竖向管道、若干横向管道和若干管道连接件，所述的竖向管道垂直排列成若干排且均上端封闭，下端敞口，相邻排的竖向管道相互交错；所述的横向管道水平设置在竖向管道的两侧且分布成若干层，所述的竖向管道通过管道连接件与其两侧的横向管道十字形连接，其特征在于，其还包括竖向设置的海浪聚能管、变径管和风道管，所述的变径管由上至下呈渐扩状，其下端与海浪聚能管密封连接，其上端与风道管密封连接；所述风道管通过管道连接件固定在两相邻的横向管道之间；在所述的风道管内经支撑机构竖向转动支撑一转轴，在所述的转轴的底端上同轴固定一叶轮，所述的转轴的顶端与所述的发电机的输入轴相连接。

进一步的方案，所述的叶轮为双向叶轮。

进一步的方案，所述的支撑机构包括上支撑组件和下支撑组件，所述的上支撑组件包括第一支撑架，所述第一支撑架水平固定在风道管中，所述的发电机固定在第一支撑架上；所述的下支撑组件包括第二支撑架、轴承座和轴承，所述第二支撑架水平固定在风道管中，所述的轴承座固定在第二支撑架上，所述的轴承装配在转轴上且由轴承座限位。

进一步的方案，所述的第一支撑架、第二支撑架分别为十字形连接的两支撑杆，所述的支撑杆的两端分别固定在风道管上，所述的发电机固定在第一支撑架的两支撑杆的交汇处，所述的轴承座固定在第二支撑架的两支撑杆的交汇处。

进一步的方案，在所述的浮体机构顶部设有若干平板，所述的平板拼接成一平台。

进一步的方案，在所述的平板上铺设若干相连通的线管，在所述的线管内分别设有导线，所述的导线的输入端分别连接在对应的发电机的输出端上。

本实用新型设置的浮体机构能够随着海浪波动而上下起落，其承载竖向设置且依次密封连接的海浪聚能管、变径管和风道管，将海浪聚能管设置成部分没入海水中，在风道管内经支撑机构竖向转动支撑一转轴，在转轴的底端上同轴固定一叶轮，转轴的顶端与发电机的输入轴相连接，本实用新型结构简单、生产成本低；在浮体机构随着海浪波动而落下时，海水充分进入海浪聚能管内而压缩海浪聚能管内的空气，致使空气依次通过变径管和风道管排出，流经变径管、风道管的空气因“狭管效应”原理，在风道管内实现增速，从而推动叶轮转动，叶轮通过转轴驱动发电机转动而发电；同样道理，在浮体机构随着海浪波动而升起时，海浪聚能管内的海水退出海浪聚能管，海浪聚能管则通过变径管和风道管抽吸外部空气，外部空气流经风道管再次推动叶轮转动，继而经转轴驱动发电机转动发电，本实用新型浮体机构起落均可实现发电机发电，其能量转化效率高；本实用新型的叶轮、转轴及发电机均设置在风道管内而远离海水，能够有效防止零部件的侵蚀；本实用新型整体浮动在海面上，避免水下作业，其施工难度小。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构立体示意图；

图2是图1中A处的局部放大视图；

图3是本实用新型中海浪聚能管、变径管、风道管的立体透视图。

图中标记：1.叶轮，2.发电机，3.浮体机构，31.竖向管道，32.横向管道，33.管道连接件，4.海浪聚能管，5.变径管，6.风道管，7.转轴，8.支撑机构，81.上支撑组件，811.第一支撑架，82.下支撑组件，821.第二支撑架，822.轴承座，823.轴承，83.支撑杆，9.平板，10.平台，11.线管。

具体实施方式

以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

如图1、图3所示，一种海浪波动发电装置，其包括叶轮1、发电机2和一浮体机构3。

如图1、图2所示，浮体机构3包括若干竖向管道31、若干横向管道32和若干管道连接件33，其中，竖向管道31垂直排列成若干排，且相邻排的竖向管道31相互交错，每一竖向管道31的上端封闭、下端敞口，横向管道32水平设置在竖向管道31的两侧且分布成若干层，竖向管道31通过管道连接件33与其两侧的横向管道32十字形连接，该浮体机构3组装简单。

竖向管道31和横向管道32可选用耐海水、耐摩擦、耐冲击、柔性好、强度高的非金属材料制作，本实施例中的竖向管道31、横向管道32优先选用市售聚乙烯热塑性树脂管材，其取材方便。

需要说明的是，管道连接件33的数量是依据竖向管道31、横向管道32的连接需要设定的，竖向管道31、横向管道32的数量依据浮体机构3的预设体积设定的，浮体机构3的预设体积是依据本实用新型的预设规模设定的。

如图1～图3所示，本实用新型还包括竖向设置的海浪聚能管4、变径管5和风道管6，其中，变径管5由上至下呈渐扩状，其下端与海浪聚能管4密封连接，其上端与风道管6密封连接，风道管6通过管道连接件33固定在两相邻的横向管道32之间，通过调整风道管6与管道连接件33的连接位置，使海浪聚能管4部分没入海水中。

在风道管6内经支撑机构8竖向转动支撑一转轴7，在转轴7的底端上同轴固定一叶轮1，转轴7的顶端与发电机2的输入轴相连接。如图3所示，支撑机构8包括上支撑组件81和下支撑组件82，其中，上支撑组件81包括第一支撑架811，该第一支撑架811水平固定在风道管6中，发电机2固定在第一支撑架811上；下支撑组件82包括第二支撑架821、轴承座822和轴承823，第二支撑架821水平固定在风道管6中，轴承座822固定在第二支撑架821上，轴承823装配在转轴7上且由轴承座822限位。

在图3中，第一支撑架811、第二支撑架821分别为十字形连接的两支撑杆83，支撑杆83的两端分别固定在风道管6上，发电机2固定在第一支撑架811的两支撑杆83的交汇处，轴承座822固定在第二支撑架821的两支撑杆83的交汇处。

为进一步提高发电效率，在本实用新型中，叶轮1为双向叶轮。

工作时，在浮体机构3随着海浪波动而落下时，海水充分进入海浪聚能管4内而压缩海浪聚能管4内的空气，致使空气依次通过变径管5和风道管6排出，流经变径管5、风道管6的空气因“狭管效应”，在风道管6内实现增速，从而推动叶轮1转动，叶轮1通过转轴7驱动发电机2转动而发电；在浮体机构3随着海浪波动而升起时，海浪聚能管4内的海水退出海浪聚能管4，海浪聚能管4则通过变径管5和风道管6抽吸外部空气，外部空气流经风道管6再次推动叶轮1转动，继而经转轴7驱动发电机2转动发电。

如图1所示，在浮体机构3顶部设有若干平板9，平板9拼接成一平台10，该平台10便于设备的安装、检修，在平台10面积充足时，也用作旅游娱乐、生产作业场地。

为方便导线铺设，如图1所示，在平板9上铺设若干相连通的线管11，在线管11内分别设有导线，导线的输入端分别连接在对应的发电机2的输出端上。

本实用新型结构简单、生产成本低；叶轮1、转轴7及发电机2均设置在风道管6内而远离海水，能够有效防止零部件的侵蚀，工作寿命长；浮体机构3起落均可实现发电机2发电，其能量转化效率高；本实用新型的本实用新型整体浮动在海面上，避免水下作业，其施工难度小。

Claims (6)

1.一种海浪波动发电装置，其包括叶轮、发电机和一浮体机构，所述的浮体机构包括若干竖向管道、若干横向管道和若干管道连接件，所述的竖向管道垂直排列成若干排且均上端封闭，下端敞口，相邻排的竖向管道相互交错；所述的横向管道水平设置在竖向管道的两侧且分布成若干层，所述的竖向管道通过管道连接件与其两侧的横向管道十字形连接，其特征在于，其还包括竖向设置的海浪聚能管、变径管和风道管，所述的变径管由上至下呈渐扩状，其下端与海浪聚能管密封连接，其上端与风道管密封连接；所述风道管通过管道连接件固定在两相邻的横向管道之间；在所述的风道管内经支撑机构竖向转动支撑一转轴，在所述的转轴的底端上同轴固定一叶轮，所述的转轴的顶端与所述的发电机的输入轴相连接。

2.根据权利要求1所述的一种海浪波动发电装置，其特征在于，所述的叶轮为双向叶轮。

3.根据权利要求1所述的一种海浪波动发电装置，其特征在于，所述的支撑机构包括上支撑组件和下支撑组件，所述的上支撑组件包括第一支撑架，所述第一支撑架水平固定在风道管中，所述的发电机固定在第一支撑架上；所述的下支撑组件包括第二支撑架、轴承座和轴承，所述第二支撑架水平固定在风道管中，所述的轴承座固定在第二支撑架上，所述的轴承装配在转轴上且由轴承座限位。

4.根据权利要求3所述的一种海浪波动发电装置，其特征在于，所述的第一支撑架、第二支撑架分别为十字形连接的两支撑杆，所述的支撑杆的两端分别固定在风道管上，所述的发电机固定在第一支撑架的两支撑杆的交汇处，所述的轴承座固定在第二支撑架的两支撑杆的交汇处。

5.根据权利要求1所述的一种海浪波动发电装置，其特征在于，在所述的浮体机构顶部设有若干平板，所述的平板拼接成一平台。

6.根据权利要求5所述的一种海浪波动发电装置，其特征在于，在所述的平板上铺设若干相连通的线管，在所述的线管内分别设有导线，所述的导线的输入端分别连接在对应的发电机的输出端上。

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