專利名稱：波浪發(fā)電的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是利用波浪的能量發(fā)電的方法和具體的裝置。
波浪是江、河、海洋的自然產(chǎn)物，尤其是海洋，其波浪的總能量是非常巨大而且取之不盡的。人們大多注重于開發(fā)風(fēng)力能和太陽能，對于海洋也只傾向于利用溫差來發(fā)電而忽視了波浪能量的利用。
為了利用波浪所具有的取之不盡的自然能源，特提出本發(fā)明。
本發(fā)明的要點(diǎn)是提出了將波浪的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿姆椒ú⒃O(shè)計(jì)了為實(shí)現(xiàn)這一方法所需裝置的具體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明主要由浮體、彈簧、連桿、發(fā)電機(jī)、基底、固定桿和基底位置的自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)組成?；坠潭ㄔ诠潭U上并可通過自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的調(diào)整與水的表面保持一定距離，發(fā)電機(jī)則固定在基底上，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和連桿相連，而浮體和彈簧控制著連桿的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)波峰到來時(shí)，浮體通過連桿傳動(dòng)使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相對定子運(yùn)動(dòng)而使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。同時(shí)，浮體對彈簧做功;當(dāng)波峰過后波谷來臨時(shí)，彈簧釋放能量使連桿回位，并再次使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相對于定子運(yùn)動(dòng)而使發(fā)電機(jī)發(fā)電，這樣，隨著波浪的不停地傳來，發(fā)電機(jī)就能不停地發(fā)電，如果多個(gè)這樣的發(fā)電機(jī)組同時(shí)工作，則能獲得比較大的電能，完成了本發(fā)明所提出的任務(wù)。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明詳細(xì)闡述

圖1為單個(gè)發(fā)電機(jī)組的安裝、工作示意圖。
圖2為多個(gè)發(fā)電機(jī)組成系列在水中的排列方式。
圖3為直移式發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)〔其中(a)為剖視圖，(b)為俯視圖〕。
圖4為杠桿式直移發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)。
圖5為轉(zhuǎn)動(dòng)式發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)。
圖6為轉(zhuǎn)動(dòng)式發(fā)電機(jī)的幾個(gè)主要部件的側(cè)視圖〔其中，(e)為渦卷彈簧的裝配圖;(f)為電機(jī)結(jié)構(gòu);(g)為連接帶的安裝結(jié)構(gòu)〕。
本發(fā)明具有一主要由三角鋼架構(gòu)成的基底(4)，其兩端套在固定桿(5)上，固定桿(5)在一定部位的外表面加工有螺紋，而基底(4)的每端都可由各端的電動(dòng)機(jī)(6)驅(qū)動(dòng)位移螺母(7)沿固定桿(5)的外螺紋上下移動(dòng)而移動(dòng)?；?4)的端頭上固定有一可隨其上下移動(dòng)的且伸出水面相當(dāng)高度(波浪不能濕頂)的可動(dòng)桿(8)，在可動(dòng)桿(8)上固定著兩個(gè)電動(dòng)機(jī)(6)的啟動(dòng)開關(guān)，一個(gè)為下移開關(guān)(9)。另一個(gè)為上移開關(guān)(10)，下移開關(guān)(9)為開關(guān)電路回路的兩極，平時(shí)浸在水中時(shí)回路接通(因?yàn)楹Ｋ畬?dǎo)電)、電動(dòng)機(jī)(6)不工作，當(dāng)水面下移，下移開關(guān)(9)露出水面(11)時(shí)，開關(guān)電路因下移開關(guān)(9)的斷路而啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)(6)以驅(qū)動(dòng)位移螺母(7)旋轉(zhuǎn)下移，直至下移開關(guān)(9)浸入水中為止;上移開關(guān)(10)則為一組不浸在水中的開關(guān)電路的兩極，平時(shí)無電流通過、電動(dòng)機(jī)(6)不工作，當(dāng)水面(11)上漲浸到上移開關(guān)(10)時(shí)，開關(guān)電路接通，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)(6)帶動(dòng)位移螺母(7)旋轉(zhuǎn)上移，直至上移開關(guān)(10)不能與水接觸，這樣，無論水面上漲或下落，基底(4)兩端都能夠調(diào)整。使基底(4)在水面(11)下與水面保持一定距離。另外，上移開關(guān)(10)和下移開關(guān)(9)的導(dǎo)線應(yīng)從海水不能到達(dá)的可動(dòng)桿(8)的桿頂上直接伸下，以防漏電失控，而且兩開關(guān)之間的距離應(yīng)根據(jù)波浪幅度的大小來合理確定。
在可自動(dòng)上下調(diào)整的基底(4)上安裝有發(fā)電機(jī)(3)，發(fā)電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)子由浮體(1)通過連桿(2)和產(chǎn)生A向力的彈簧作用而運(yùn)動(dòng)，浮體(1)浮在水面。其浸入水中的深度應(yīng)盡可能小，但它在水中所產(chǎn)生的浮力應(yīng)為彈簧的A向力的大小的兩倍以上，浮體(1)與連桿(2)之間是鉸鏈連接，可隨波浪的起伏作一定角度的傾斜，一條基底(4)上排列有多個(gè)發(fā)電機(jī)組〔其排列方向最好是與波浪傳播方向(B向、如圖2)的垂直方向成一個(gè)小角度，并使各個(gè)浮體(1)在B向的距離盡量不為波浪波長的整數(shù)倍，以免各個(gè)浮體(1)因波浪的作用而同步對基底(4)施力〕。此系統(tǒng)在波峰傳來時(shí)，浮體(1)隨波浪上浮，它通過連桿(2)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)子相對定子運(yùn)動(dòng)而使發(fā)電機(jī)(3)產(chǎn)生電能，并對產(chǎn)生A向力的彈簧做功;波峰過后、波谷來臨時(shí)，產(chǎn)生A向力的彈簧釋放能量，使連桿(2)下移回位，并再次帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)子相對定子運(yùn)動(dòng)而使發(fā)電機(jī)(3)發(fā)電。這樣，本系統(tǒng)隨著波浪的不斷傳來而不斷產(chǎn)生電能完成了本發(fā)明所提出的任務(wù)。
另外，發(fā)電機(jī)(6)可采用多種結(jié)構(gòu)，下面對幾種結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明結(jié)構(gòu)一直移式發(fā)電機(jī)(如圖3)該結(jié)構(gòu)為永磁體(13)〔發(fā)電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)子〕直接連接在連桿(2)的底端，線圈(12)〔發(fā)電機(jī)(3)的定子〕分三組以上。且每組線圈(12)的軸向高度等于磁體(13)的軸向長度以不浪廢永磁體(13)的運(yùn)動(dòng)行程效能，連桿(2)受浮體(1)和拉伸彈簧(14)的作用，當(dāng)無波浪時(shí)，永磁體(13)停在幾組線圈(12)的中段，當(dāng)有波浪時(shí)，浮體(1)和拉伸彈簧(14)輪流使永磁體(13)上下移動(dòng)，從而使線圈(12)產(chǎn)生電能。
結(jié)構(gòu)二杠桿式直移發(fā)電機(jī)(如圖4)結(jié)構(gòu)一雖然簡單，但轉(zhuǎn)子行程較短，為克服這一缺點(diǎn)可采用杠桿式直移發(fā)電機(jī)，其結(jié)構(gòu)為浮體(1)通過連桿(2)和拉伸彈簧(14)控制一伸縮連桿(16)繞定銷(15)作一定弧度的上下擺動(dòng)，伸縮連桿(16)為一長桿和長套筒的可伸縮的配合結(jié)構(gòu)，它穿過套筒(17)壁上開的導(dǎo)向槽(19)操縱在套筒(17)內(nèi)的導(dǎo)向體(18)(其磁導(dǎo)性能不好)上下移動(dòng)，使連接在導(dǎo)向體(18)底端的永磁體(13)在線圈(12)內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生電能〔線圈(12)也要分成與永磁體(13)等長的若干組，但全長比結(jié)構(gòu)一長〕。
結(jié)構(gòu)三轉(zhuǎn)動(dòng)式發(fā)電機(jī)(如圖5和圖6)該結(jié)構(gòu)為發(fā)電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)子-永磁體(25)裝在通過軸承固定在兩根支承桿(22)之間的軸(21)上，定子-線圈(26)對應(yīng)裝在固定的電機(jī)殼體(23)上，支承桿(22)和電機(jī)殼體(23)固定在基底(4)上，渦卷彈簧(24)的兩頭分別裝在軸(21)和基底(4)上，浮體(1)則直接由繞曲性能好的連接帶(20)繞連著軸(21)，這樣，浮體(1)在波浪的作用下通過連接帶(20)和渦卷彈簧(24)輪流對永磁體(25)做功。分別使它正反旋轉(zhuǎn)，從而使線圈(26)產(chǎn)生電能〔該電機(jī)的永磁體(25)和線圈的直徑相等〕。
舉例如果波浪的波峰高于波谷50厘米，波浪傳動(dòng)周期為5秒，而浮體(1)在波浪中所產(chǎn)生的上拉力為3000公斤左右、彈簧的A向作用力為1500公斤左右，則這時(shí)浮體(1)和彈簧對發(fā)電機(jī)(3)所做功的功率為1500瓦，合理地選用發(fā)電機(jī)(3)的永磁體和線圈，就可使發(fā)電機(jī)(3)發(fā)出1千瓦左右的電能。如果在一個(gè)海域中建有一千個(gè)這樣的發(fā)電機(jī)組，則此時(shí)就可得到1000瓩的發(fā)電量。
本發(fā)明提出和設(shè)計(jì)了利用波浪-這一取之不盡的自然能源的方法和具體裝置，完成了本發(fā)明所提出的任務(wù)。
權(quán)利要求
1.一種用浮體(1)、彈簧、連桿(2)[或連接帶(20)]、發(fā)電機(jī)(3)、基底(4)、固定桿(5)和基底(4)的位置自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)等來轉(zhuǎn)換和利用波浪能量以發(fā)電的方法和裝置，其特征在于基底(4)的位置調(diào)整系統(tǒng)能使水中的基底(4)自動(dòng)與水面保持一個(gè)合理的距離，使浮在水面的浮體(1)得以在波浪的作用下，通過連桿(2)[或連接帶(20)]和彈簧使裝在基底(4)上的發(fā)電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)子相對定子運(yùn)動(dòng)，從而使發(fā)電機(jī)(3)發(fā)電。
2.如權(quán)利要求1所述的方法和裝置，其特征在于基底(4)的位置自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)由下移開關(guān)(9)、上移開關(guān)(10)、電動(dòng)機(jī)(6)和位移螺母(7)組成，下移開關(guān)(9)和上移開關(guān)(10)分別為常通開關(guān)電路和常斷開關(guān)電路，當(dāng)海水面下降時(shí)，下移開關(guān)(9)露出水面、電路斷開，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)(6)驅(qū)動(dòng)位移螺母(7)下移;當(dāng)水面上漲時(shí)，上移開關(guān)(10)浸入水面、電路接通，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)(6)驅(qū)動(dòng)位移螺母(7)上移。
3.如權(quán)利要求1、2所述的方法和裝置，其特征在于發(fā)電機(jī)(3)可依據(jù)實(shí)際情況分別選用直移式發(fā)電機(jī)，杠桿式直移發(fā)電機(jī)以及轉(zhuǎn)動(dòng)式發(fā)電機(jī)，但每種發(fā)電機(jī)的定子-線圈都由3組以上組成，并且每組線圈在轉(zhuǎn)子-永磁體運(yùn)動(dòng)方向的長度與永磁體的長度相等。
全文摘要
本發(fā)明屬利用波浪的能量的方法和裝置。主要由浮體、彈簧、連桿(或連接帶)、發(fā)電機(jī)、基底、固定桿和基底位置的自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)構(gòu)成?；着c水面的相對位置可通過自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)調(diào)節(jié)，發(fā)電機(jī)裝在基底上，在波浪的作用下發(fā)電機(jī)、基底、固定對位置可通過自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)調(diào)節(jié)，發(fā)電機(jī)裝在基底上，在波浪的作用下，浮體和彈簧使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子不斷運(yùn)動(dòng)，從而使發(fā)電機(jī)發(fā)電。本發(fā)明開拓了科學(xué)利用波浪這一自然能源的新路，在能源短缺的今天具有很高的開發(fā)和應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)F03B13/18GK1064917SQ9111131
公開日1992年9月30日 申請日期1991年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月29日
發(fā)明者陳劍波 申請人:陳劍波