一种全封闭式波浪能发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种全封闭式波浪能发电装置，包括系泊装置，外壳；所述外壳为内部中空的封闭箱体，所述箱体的底部成弧形状；所述外壳底部设置一配重块，所述配重块通过一连杆悬挂在用于动力传递的输出轴上，所述输出轴水平设置在所述外壳内，且所述输出轴的两端均与所述箱体相对的两内壁通过轴承连接；当外壳随着波浪摇摆时，所述配重块在重力作用下，相对于所述外壳形成相对运动，所述连杆带动所述输出轴转动；所述输出轴上连接一齿轮，所述齿轮将所述输出轴的转动传出，与固定在所述外壳上的发电装置形成相对转动，进而发电；本发明专利技术俘能效率高，使用方便，运动部件均处于封闭箱体内，不与海水接触，密封性好，可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种波浪能发电装置
，尤指一种全封闭式波浪能发电装置。
技术介绍
随着世界经济不断地高速发展，世界各国对能源的需求量急剧增长。当前出现的全球石油危机，使人们更加清醒地认识到能源在国民经济和社会发展中所起到的重要作用。为了解决能源供应在社会发展中所遇到的瓶颈问题，寻找可替代、可再生、清洁的新型能源已经成为全球各个国家的共识。海洋作为占地球面积70％的主体，不仅拥有丰富的水产、石油等资源，更蕴藏着巨大的能源，海洋能源主要是以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在。其中海洋波浪能在海洋中无处不在，而且受时间限制相对较小，同时波浪能的能流密度最大，可通过较小的装置提供可观的廉价能源(主要以电能为主)，并且也可以为边远海域的国防、海洋开发、农业用电等活动提供帮助。因此，世界上各个国家都十分重视并且花大力气开发与研究海洋波浪能，尤其是研究和开发波浪能发电装置。目前主要的波浪能发电装置有鸭式、振荡水柱式、振荡浮子式、收缩波道式、筏式、摆式等。按能量传输方式来分，可分为直接转化为电能的直接式发电装置与间接转化为电能的间接式发电装置；按能量俘获方式来分，可分为点吸收式发电装置和面吸收式发电装置。以摆式波浪能发电装置为例，波浪推动摆板发生摆动，压缩活塞腔内的液压油，液压油经液压管道输出到液压系统，储蓄、平滑能量，驱动液压马达带动发电机发电。由于摆板有迎波面，并与波浪来流方向成一定夹角，所以其也是面吸收式发电装置；而能量流从波浪能向电能的转化过程中，是以液压能的方式来传输、储蓄的，所以其为间接式发电装置。而直接式发电装置，能量俘获系统与能量转化系统一体布置，结构紧促；间接式发电装置，能量俘获系统与能量转化系统分开布置，生存能力较强。点吸收式发电装置结构能同时利用波浪的动能与势能，并易系泊；面吸收式发电装置迎波面大，可俘获大功率的波浪能。总体说来，现有的波浪能发电装置存在如下问题：(1)波浪能发电装置的能量俘获系统与波浪直接作用，工作环境恶劣。若能量转化系统与能量俘获系统一体化布置，极易对能量转化系统造成破坏，如进水、冲击等；若能量转化系统与能量俘获系统分开布置，一是绝大部分能量损失在能量传输的途中，二是能量传输装置由于受到交变应力与海水的作用，使用寿命十分短暂。(2)从波浪能发电装置的俘获能量方式来说。点吸收式发电装置迎波面积小，俘获效率低，吸收的能量总量有限，限制了发电装置的装机容量；面吸收装置固定于海底，装置的迎波面无法随波浪的来流方向而变化，当迎波面与波浪来流方向垂直时，俘获的能量多，当迎波面与波浪来流方向成大夹角时，几乎无法俘获能量，进而使得发电装置的工作区域边窄，无法处于设计工况点工作。(3)大量的海底施工以及回收维护性差。波浪能发电装置一旦下海安装，其维护、回收成本将成倍增加，甚至高于重新生产一套新发电装置的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种全封闭式波浪能发电装置，能够提高俘获能量效率，使用方便，密封性好，且总体结构有利于抗风浪，方便现场施工，能够方便回收与维修的波浪能发电装置。本专利技术提供的技术方案如下：系泊装置，设置在所述系泊装置上的外壳；所述外壳为内部中空的封闭箱体，所述箱体的底部成弧形状；所述外壳底部设置一配重块，所述配重块通过一连杆悬挂在用于动力传递的输出轴上，所述输出轴水平设置在所述外壳内，且所述输出轴的两端均与所述箱体相对的两内壁通过轴承连接；当外壳随着波浪摇摆时，所述配重块在重力作用下，相对于所述外壳形成相对运动，所述连杆带动所述输出轴转动；所述输出轴上连接一齿轮，所述齿轮将所述输出轴的转动传出，与固定在所述外壳上的发电装置形成相对转动，进而发电。。本技术方案，利用波浪能从往复运动到单向旋转运动的传递来驱动发电机发电的方式。因此通过系泊装置与外壳的连接，在外壳随波浪而摆动时，由于外壳在内部设置配重块的重力作用下，使得两者之间的运动不同步，从而在两者之间形成相对的运动，此相对运动通过设置的连杆传递至输出轴，最终由输出轴的转动带动齿轮的运动来驱动外部发电机，进而实现能量的有效利用。其中，外壳设置成一内部中空的封闭结构，且底部成弧形状，能够漂浮在水中并随波可发生摆动，且由于系泊装置的作用，外壳不会随波漂移，能够避免外壳内的运动部件、发电部件与水接触影响使用寿命，同时减少配重块、连杆以及转动输出轴在水中的阻力，进而提高能量转换效率，增加俘获波浪的能量。设置的齿轮，将输出轴上的回转运动传出，利用传出的动能驱动安装于外壳上的发电机进行发电，实现能量的有效利用。优选地，所述外壳包括底板、顶板和围绕所述底板一周的侧板；所述侧板包括第一组侧板和第二组侧板，所述第一组侧板和所述第二组侧板的底端均与所述底板相连接，该两组侧板的顶端与外壳的顶板相连接；所述底板为中间向下凹陷的弧形板，所述顶板为中间向上凹陷的弧形板，所述底板弧形半径远大于所述顶板弧形半径。设置的外壳包括底板、顶板和连接所述顶板所述地板的侧板构成，通过底板与侧板的连接以及侧板顶端延展出顶板构成具有一定空间的箱体，侧板可以增加箱体与波浪接触的迎波面面积。同时将底板设置为中间向下凹陷的弧形板，所述顶板为中间向上凹陷的弧形板，所述底板弧形半径远大于所述顶板弧形半径，保证整个外壳能够随波摆动，且不会发生倾倒。优选地，所述第一组侧板由两相互平行的水滴状平面构成，且两所述水滴状平面底端与顶端边缘为半圆形，所述第二组侧板由两倾斜平面构成，两所述倾斜平面均与所述底板和所述顶板弧面相切；所述第一组侧板与所述第二组侧板垂直连接，构成外壳。将第一组侧板设置成由两相互平行的水滴状平面构成，主要的是水滴状平面的底端边缘为半圆形，可以使得与之连接的底部边缘较规整，形成的弧形更加接近半圆形，由于半圆形弧面可以保证配重块摆动路径相反而长度相同。而第二组侧板由两块与所述底板和所述顶板弧面相切倾斜面平面构成，可以增加侧板与波浪接触的面积，且保证第二组侧板的表面均与波浪的来流方向垂直，提高俘获波浪的能量。优选地，所述第一组侧板由两相互平行的圆形平面构成，所述第二组侧板由两半圆形曲面构成；所述第一组侧板与所述第二组侧板垂直连接，构成圆柱形外壳。将第一组侧板由两相互平行的圆形平面构成，可以使底部的弧形较规整，同时构成的圆柱形箱体使配重块可以绕中心轴做360度的转动。由于在系泊装置的固定下，外壳只能发生摆动，但配重块可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全封闭式波浪能发电装置，其特征在于，包括：系泊装置，设置在所述系泊装置上的外壳；所述外壳为内部中空的封闭箱体，所述箱体的底部成弧形状；所述外壳底部设置一配重块，所述配重块通过一连杆悬挂在用于动力传递的输出轴上，所述输出轴水平设置在所述外壳内，且所述输出轴的两端均与所述箱体相对的两内壁通过轴承连接；当外壳随着波浪摇摆时，所述配重块在重力作用下，相对于所述外壳形成相对运动，所述连杆带动所述输出轴转动；所述输出轴上连接一齿轮，所述齿轮将所述输出轴的转动传出，与固定在所述外壳上的发电装置形成相对转动，进而发电。

【技术特征摘要】
1.一种全封闭式波浪能发电装置，其特征在于，包括：
系泊装置，设置在所述系泊装置上的外壳；
所述外壳为内部中空的封闭箱体，所述箱体的底部成弧形状；
所述外壳底部设置一配重块，所述配重块通过一连杆悬挂在用于动力传
递的输出轴上，所述输出轴水平设置在所述外壳内，且所述输出轴的两端均
与所述箱体相对的两内壁通过轴承连接；
当外壳随着波浪摇摆时，所述配重块在重力作用下，相对于所述外壳形
成相对运动，所述连杆带动所述输出轴转动；
所述输出轴上连接一齿轮，所述齿轮将所述输出轴的转动传出，与固定
在所述外壳上的发电装置形成相对转动，进而发电。
2.根据权利要求1所述的全封闭式波浪能发电装置，其特征在于：
所述外壳包括底板、顶板和围绕所述底板一周的侧板；
所述侧板包括第一组侧板和第二组侧板，所述第一组侧板和所述第二组
侧板的底端均与所述底板相连接，该两组侧板的顶端与外壳的顶板相连接；
所述底板为中间向下凹陷的弧形板，所述顶板为中间向上凹陷的弧形板，所
述底板弧形半径远大于所述顶板弧形半径。
3.根据权利要求2所述的全封闭式波浪能发电装置，其特征在于：
所述第一组侧板由两相互平行的水滴状平面构成，且两所述水滴状平面
底端与顶端边缘为半圆形，所述第二组侧板由两倾斜平面构成，两所述倾斜
平面均与所述底板和所述顶板弧面相切；
所述第一组侧板与所述第二组侧板垂直连接，构成外壳。
4.根据权利要求2所述的全封闭式波浪能发电装置，其特征在于：
所述第一组侧板由两相互平行的圆形平面构成，所述第二组侧板由两半
圆形曲面构成；所述第一组侧板与所述第二组侧板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李威，轩连，陈鸶鹭，陈永，刘静，梁伟青，彭小方，
申请(专利权)人：上海齐耀动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31