專利名稱：波浪發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，尤其涉及一種波浪發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，人類對(duì)能源的需求將越來越大，導(dǎo)致 了一次能源的嚴(yán)重消耗，特別是石油和天然氣等資源已日益枯竭。于是人們開始更多的去 尋求潔凈的、可再生的能源。波浪能是海洋能源中蘊(yùn)藏最為豐富的能源之一，它是一種清潔 無污染的可再生的新型能源。我國海域遼闊，海岸線曲折漫長(zhǎng)，海洋波浪能源豐富。我國對(duì) 波浪能利用研究開始的較晚，于上世紀(jì)70年代開始致力于波浪發(fā)電的研究。微型波力發(fā)電 技術(shù)和小型岸式波力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟，但波浪能開發(fā)的規(guī)模比較小，小型波浪發(fā)電距實(shí) 用化尚有一定距離。近年來，隨著人們對(duì)波浪能發(fā)電不斷研究和應(yīng)用，各種波浪發(fā)電裝置不斷涌現(xiàn)。從 波浪能所采用的轉(zhuǎn)換原理上看大致可分為聚波蓄能式(水庫式)、空氣式(振蕩水柱式)和 擺式等三種。雖然世界上對(duì)波浪能發(fā)電裝置的研究開發(fā)歷史不短，也研制了不少試驗(yàn)發(fā)電 裝置，但是現(xiàn)有的波浪發(fā)電裝置發(fā)電效率地，也不利于波浪能的規(guī)?；杉屠?。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種波浪發(fā)電裝 置。本波浪發(fā)電裝置具有聚波功能，可以大規(guī)模采集海洋隨機(jī)波浪能并供給單個(gè)發(fā)電機(jī)實(shí) 現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)電。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種波浪發(fā)電裝置，包括用于利 用波浪能將水波轉(zhuǎn)化為定向水流的波浪能轉(zhuǎn)換單元、透平、管道和發(fā)電機(jī)，透平和發(fā)電機(jī)設(shè) 在管道內(nèi)，發(fā)電機(jī)軸和透平軸之間固定連接，透平軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)；管道的上端與波浪 能轉(zhuǎn)換單元相連通，從波浪能轉(zhuǎn)化單元中流出的定向水流流過管道并且推動(dòng)透平的漿葉旋 轉(zhuǎn)，然后從管道的另一端流出；其特征在于所述波浪能轉(zhuǎn)換單元包括浮子、連桿、上單向 閥、下單向閥、缸體和位于缸體內(nèi)并與缸體相適配的活塞；所述連桿固定連接在浮子和活 塞之間，上單向閥設(shè)置在活塞上，下單向閥設(shè)置在缸體的底板上，缸體的下端與管道密封連 接。本發(fā)明利用波浪轉(zhuǎn)換單元的浮子頂部受力的變化，推動(dòng)活塞壓縮液體，實(shí)現(xiàn)液壓傳遞， 進(jìn)而推動(dòng)透平槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，因此，本發(fā)明工作穩(wěn)定，發(fā)電效率高。作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，包括至少兩個(gè)波浪能轉(zhuǎn)換單元，各波浪能轉(zhuǎn) 換單元分別于管道的上端相連通。本發(fā)明的每個(gè)波浪能轉(zhuǎn)換單元獨(dú)立穩(wěn)定工作，能夠大規(guī) 模采集隨機(jī)波浪能并提供給發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電，可以通過調(diào)整波浪能轉(zhuǎn)換單元數(shù)量調(diào)節(jié)發(fā)電 功率。作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，包括兩個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)或者十個(gè)上述的 波浪能轉(zhuǎn)換單元。本發(fā)明的工作原理是當(dāng)波浪的波峰經(jīng)過所述的浮子時(shí)，浮子頂部受力增加，浮子推動(dòng)活塞壓縮液體，液體通過單向閥進(jìn)入管道，這樣一組眾多波浪能轉(zhuǎn)換單元都實(shí)現(xiàn)液壓 傳遞，推動(dòng)透平槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；當(dāng)波浪的波谷經(jīng)過浮子時(shí)，浮子底部受力減少， 浮子帶動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)單向閥打開，向缸體注入液體，為實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定液壓傳遞做準(zhǔn) 備。本發(fā)明的通過各個(gè)波浪轉(zhuǎn)換單元浮子頂部受力的變化，推動(dòng)活塞壓縮液體，實(shí)現(xiàn) 液壓傳遞，進(jìn)而推動(dòng)透平槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，每個(gè)波浪能轉(zhuǎn)換單元獨(dú)立穩(wěn)定工作， 能夠大規(guī)模采集隨機(jī)波浪能并提供給發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電，可以通過調(diào)整波浪能轉(zhuǎn)換單元數(shù)量 調(diào)節(jié)發(fā)電功率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有首先，各個(gè)波浪能轉(zhuǎn)換單元獨(dú)立穩(wěn)定工 作，互不影響，抗擾能力強(qiáng)；其次，集合多個(gè)波浪能轉(zhuǎn)換單元通過液壓傳遞供給透平發(fā)電機(jī) 發(fā)電，規(guī)?；咝Р杉ɡ四埽芰哭D(zhuǎn)換率高，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電，可通過調(diào)節(jié)波浪 能轉(zhuǎn)換單元數(shù)量調(diào)節(jié)發(fā)電功率；第三，整個(gè)波浪發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，制造成本低，便 于維護(hù)。


圖1是本發(fā)明波浪發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式參見圖1，本發(fā)明波浪發(fā)電裝置包括用于利用波浪能將水波轉(zhuǎn)化為定向水流的波 浪能轉(zhuǎn)換單元、透平10、管道13和發(fā)電機(jī)11，透平10和發(fā)電機(jī)11設(shè)在管道13內(nèi)，發(fā)電機(jī) 軸和透平軸之間固定連接，透平軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)，從而使發(fā)電機(jī)運(yùn)行發(fā)電；管道13的 上端與波浪能轉(zhuǎn)化單元相連通，從波浪能轉(zhuǎn)化單元中流出的定向水流流過管道13并且推 動(dòng)透平10的漿葉9旋轉(zhuǎn)，然后定向水流從管道13的另一端流出；所述波浪能轉(zhuǎn)換單元包括 浮子1、連桿2、上單向閥3、下單向閥7、缸體6和位于缸體6內(nèi)并與缸體6相適配的活塞4 ； 所述連桿2固定連接在浮子1和活塞4之間，上單向閥3設(shè)置在活塞4上，當(dāng)活塞4向下運(yùn) 動(dòng)時(shí)，上單向閥3封閉，當(dāng)活塞向4上運(yùn)動(dòng)時(shí)，上單向閥3自動(dòng)打開，以使水注入缸體6內(nèi)； 下單向閥7設(shè)置在缸體6的底板14上，當(dāng)活塞4向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，下單向閥7打開，當(dāng)活塞4向 上運(yùn)動(dòng)時(shí)，下單向閥7封閉，缸體6的下端與管道13密封連接，以保證從下單向閥7流出的 水流全部流入管道13中。所述波浪能轉(zhuǎn)換單元至少為兩個(gè)，例如可以為兩個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)或者十個(gè)或 者更多，各波浪能轉(zhuǎn)化單元分別于管道13的上端相連通。具體可以根據(jù)實(shí)際需要確定波浪 能轉(zhuǎn)換單元的數(shù)量，而且每個(gè)波浪能轉(zhuǎn)換單元獨(dú)立穩(wěn)定工作。本實(shí)施例中采用十個(gè)波浪能 轉(zhuǎn)換單元。本波浪發(fā)電裝置的發(fā)電過程是首先本發(fā)明的每個(gè)波浪能轉(zhuǎn)換單元都懸浮于水 中，透平10、發(fā)電機(jī)11以及管道13固定在水底；然后，當(dāng)波浪12的波峰經(jīng)過所述的浮子1 時(shí)，浮子1頂部受力增加，浮子1推動(dòng)活塞4壓縮液體5，液體5通過下單向閥7進(jìn)入管道 13的內(nèi)腔8中，這樣一組眾多波浪能轉(zhuǎn)換單元都實(shí)現(xiàn)液壓傳遞，推動(dòng)透平10槳葉9轉(zhuǎn)動(dòng)，帶 動(dòng)發(fā)電機(jī)11發(fā)電；當(dāng)波浪12的波谷經(jīng)過浮子1時(shí)，浮子1底部受力減少，浮子1帶動(dòng)活塞 4向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)上單向閥3打開，向缸體6注入液體5，為實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定液壓傳遞做準(zhǔn)備。
本波浪發(fā)電裝置通過各個(gè)波浪轉(zhuǎn)換單元浮子頂部受力的變化，推動(dòng)活塞壓縮液 體，實(shí)現(xiàn)液壓傳遞，進(jìn)而推動(dòng)透平槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，每個(gè)波浪能轉(zhuǎn)換單元獨(dú)立穩(wěn) 定工作，能夠大規(guī)模采集隨機(jī)波浪能并提供給發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電，可以通過調(diào)整波浪能轉(zhuǎn)換 單元數(shù)量調(diào)節(jié)發(fā)電功率。由于本發(fā)明集合多個(gè)波浪能轉(zhuǎn)換單元，規(guī)?；杉Ｑ蟛ɡ四?，能 量轉(zhuǎn)換率高，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電，并且可以通過調(diào)整波浪能轉(zhuǎn)換單元數(shù)量調(diào)節(jié)發(fā)電 功率。整個(gè)波浪發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，容易維護(hù)，各個(gè)波浪能轉(zhuǎn)換單元獨(dú)立穩(wěn)定 工作，抗擾能力強(qiáng)。因此該波浪發(fā)電系統(tǒng)克服了一般波浪發(fā)電系統(tǒng)波浪能開發(fā)規(guī)模小、不便 于調(diào)節(jié)發(fā)電功率、不能商業(yè)化發(fā)展和廣泛應(yīng)用等缺點(diǎn)，該波浪發(fā)電系統(tǒng)可以有一定規(guī)模，具 有很好的應(yīng)用前景。本波浪發(fā)電裝置可以向海上航標(biāo)燈、海島居民等提供電力，也可以實(shí)現(xiàn) 大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電。
權(quán)利要求
1.一種波浪發(fā)電裝置，包括用于利用波浪能將水波轉(zhuǎn)化為定向水流的波浪能轉(zhuǎn)換單 元、透平(10)、管道(13)和發(fā)電機(jī)(11)，透平(10)和發(fā)電機(jī)(11)設(shè)在管道(13)內(nèi)，發(fā)電機(jī) 軸和透平軸之間固定連接，透平軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)；管道(1 的上端與波浪能轉(zhuǎn)化單元 相連通，從波浪能轉(zhuǎn)化單元中流出的定向水流流過管道(13)并且推動(dòng)透平(10)的漿葉(9) 旋轉(zhuǎn)，然后從管道(1 的另一端流出；其特征在于所述波浪能轉(zhuǎn)化單元包括浮子(1)、連 桿O)、上單向閥(3)、下單向閥(7)、缸體(6)和位于缸體(6)內(nèi)并與缸體(6)相適配的活 塞⑷；所述連桿⑵固定連接在浮子⑴和活塞⑷之間，上單向閥⑶設(shè)置在活塞⑷ 上，下單向閥(7)設(shè)置在缸體(6)的底板(14)上，缸體(6)的下端與管道(1 密封連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪發(fā)電裝置，其特征在于包括至少兩個(gè)波浪能轉(zhuǎn)換單元， 各波浪能轉(zhuǎn)換單元分別與管道(1 的上端相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪發(fā)電裝置，其特征在于包括兩個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)或者 十個(gè)波浪能轉(zhuǎn)換單元權(quán)利要求1所述的波浪發(fā)電裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種波浪發(fā)電裝置，包括波浪能轉(zhuǎn)換單元、透平、管道和發(fā)電機(jī)，透平和發(fā)電機(jī)設(shè)在管道內(nèi)，發(fā)電機(jī)軸和透平軸之間固定連接；管道的上端與波浪能轉(zhuǎn)化單元相連通；所述波浪能轉(zhuǎn)化單元包括浮子、連桿、上單向閥、下單向閥、缸體和活塞；所述連桿固定連接在浮子和活塞之間，上單向閥設(shè)置在活塞上，下單向閥設(shè)置在缸體的底板上，缸體的下端與管道密封連接。所述波浪能轉(zhuǎn)換單元至少為兩個(gè)，各波浪能轉(zhuǎn)換單元分別于管道的上端相連通。本發(fā)明的每個(gè)波浪能轉(zhuǎn)換單元獨(dú)立穩(wěn)定工作，能夠大規(guī)模采集隨機(jī)波浪能并提供給發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電，可以通過調(diào)整波浪能轉(zhuǎn)換單元數(shù)量調(diào)節(jié)發(fā)電功率。
文檔編號(hào)F03B13/22GK102140996SQ20111011654
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者余海濤, 施學(xué)慶, 胡敏強(qiáng) 申請(qǐng)人:東南大學(xué)