專利名稱：浪潮發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)簡單、波能利用率高的波浪發(fā)電裝置，因其既能高效利用波浪動能，又能利用潮汐能，所以稱為浪潮發(fā)電裝置。
浩瀚的海洋的萬頃波濤中蘊(yùn)含著巨大的能量。在能源日漸匱乏的今天，能否科學(xué)高效地利用這部分可再生的清潔能源已成為沿海國家能源利用的重要課題，但一直沒有實(shí)質(zhì)性突破，現(xiàn)有的波浪發(fā)電裝置，大多還是沿用一種類似于河流發(fā)電廣泛使用的水輪機(jī)的輪式波能傳遞器來帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。由于這種旋轉(zhuǎn)裝置只能安裝于岸邊，對于遠(yuǎn)離海岸的萬頃波濤、無盡能量卻鞭長莫及，而且金屬旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)長期浸泡于高鹽度高腐蝕性的海水中，其使用壽命是可想而知的，這也變相提高了本來不低的成本，使其徹底喪失了經(jīng)濟(jì)性。
本發(fā)明的目的就是提供一種波能利用率高，結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)濟(jì)性好，且能適應(yīng)任何海域的波浪發(fā)電裝置。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的由一個半浮在水面上的剛體浮塊(當(dāng)然可以是浮板、浮箱或浮桶)和一個垂直固定在其頂部中心位置的垂直傳動立柱(其軸線穿過浮塊重心點(diǎn))組成的T型(因其外形成倒置T形)波能傳遞器隨波浪起伏垂直上下運(yùn)動將波浪動能傳遞給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能。
本發(fā)電裝置由三個機(jī)構(gòu)組成支撐固定機(jī)構(gòu)，由一個機(jī)體固定架(桿)和安裝在其上用以保證T型波能傳遞器垂直上下運(yùn)動的兩個末端裝有滑動軸承套管的運(yùn)動方向規(guī)定臂組成；能量傳遞機(jī)構(gòu)由T型波能傳遞器和與之相連接在一起具有相同軸線的傳動齒柱以及與其嚙合的發(fā)電機(jī)傳動齒軸組成；能量轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)(也就是發(fā)電機(jī)構(gòu))由一臺轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)構(gòu)成。
本發(fā)明的關(guān)鍵是T型波能傳遞器，其結(jié)構(gòu)是由一個可浮于水面的剛體水平浮塊和一個垂直固定在其頂部中央的垂直傳動立柱(垂柱軸線穿過浮塊重心點(diǎn))構(gòu)成一個倒置的T形結(jié)構(gòu)，故稱T型波能傳遞器。其結(jié)構(gòu)雖十分簡單，但卻能高效地、百分之百地獲得和傳遞波浪的能量，它所獲能量與和它的排水量同體積的海浪所獲能量完全相等。也就是說本傳遞器的水中部分就相當(dāng)于一塊同體積的剛體波浪，差別在于流體的波浪無法安裝傳動桿。由此，足見這種波能傳遞器是當(dāng)今世上波能傳遞效率最高的。
本發(fā)電裝置的工作過程是這樣的當(dāng)T型波能傳遞器隨著起伏的波浪向上運(yùn)動時，垂直傳動立柱帶動傳動齒柱在滑動軸承套管的規(guī)定限制下向上運(yùn)動，通過與齒柱嚙合的發(fā)電機(jī)傳動齒軸帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)發(fā)電；當(dāng)T型波能傳遞器隨波浪向下運(yùn)動時，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn)發(fā)出反向電流。
下面結(jié)合附圖
詳述當(dāng)剛體水平浮塊(12)和垂直傳動立柱(11)組成的T型波能傳遞器(最好用鋼板焊成圓柱狀浮塊再與圓柱鋼管焊接在一起做成骨架，再在其外面包鑄耐腐蝕塑料)帶動傳動齒柱(8)隨波浪起伏在兩個運(yùn)動方向規(guī)定臂(3)(9)的末端安裝的滑動軸承套管(4)和(10)中垂直上下滑動，通過與之嚙合的由鋼卡板(5)固定在機(jī)體固定支架(2)上的發(fā)電機(jī)(6)(最好是帶整流器的永磁發(fā)電機(jī))的傳動齒軸(7)帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，發(fā)出頻率與波浪頻率相同的交變電流，經(jīng)整流由導(dǎo)線輸入用戶電網(wǎng)(1)。
本發(fā)電裝置既可以由支架(桿)(2)固定在岸邊、礁石上及淺海海底等固定基礎(chǔ)上形成固定式發(fā)電裝置，也可由固定機(jī)構(gòu)中的(3)(9)(5)安裝在船舶、浮式平臺等大型漂浮物上形成漂浮式發(fā)電裝置。二者共同的特點(diǎn)是剛體浮塊的總排水量大于或等于浮塊和傳動立柱及齒柱的重量和的二倍，這樣才能保證T型傳遞器在力的方向上運(yùn)動足夠的距離。它們所不同的是固定式應(yīng)考慮潮汐的影響，所以它的傳動齒柱長度在漂浮式的大于或等于波浪振幅二倍的基礎(chǔ)上加長一個潮高，從而使潮汐(只限能接觸到T型傳遞器的部分潮水)能得到利用。而漂浮式因水漲船高的原因不必考慮潮汐的影響。
權(quán)利要求
1.一個由機(jī)體固定機(jī)構(gòu)、波能傳遞機(jī)構(gòu)和能量轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)組成的浪潮發(fā)電裝置，其特征是通過波能傳遞器的垂直往復(fù)運(yùn)動帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。
2.一個T型波能傳遞器，其特征是由一個水平剛體浮塊和一個垂直固定在浮塊頂部中心、其軸線穿過浮塊重心點(diǎn)的垂直傳動立柱組成一個整體，能夠?qū)⒉ɡ四芰课詹⑾虼怪狈较騻鬟f。
3.權(quán)力要求1所規(guī)定的傳動齒柱，它由剛度較大的材料加工而成，其特征是齒柱的齒是相互平行的閉合環(huán)狀齒，各單齒圓環(huán)平面垂直于傳動齒柱軸線，且此軸線通過每一環(huán)齒圓環(huán)中心。
全文摘要
本發(fā)明浪潮發(fā)電裝置,由一個支撐固定機(jī)構(gòu)和一個波能傳遞機(jī)構(gòu)以及一個能量轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)組成,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長、制造成本低廉、波能利用率高,具有適用于任何海域的廣泛適應(yīng)性。
文檔編號F03B13/18GK1385607SQ0111589
公開日2002年12月18日 申請日期2001年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月14日
發(fā)明者王吉生 申請人:王吉生