波浪能转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了波浪能转换装置，包括外壳，外壳内有进水腔与出水腔，两腔开口上安装单向导流栅；在两水腔之间装有水涡轮机，水涡轮机上方可连永磁发电机主轴；进水腔和出水腔的单向导流栅上下按横向V字型排列，外壳在V字形开口处设有进出水口；所述的进水腔和出水腔以非对称组合，进水腔和出水腔分别有与外壳顶部相连的部分，并于其上设置有排风口。本发明专利技术提升波浪发电的效率和稳定性。波浪发电的效率和稳定性。波浪发电的效率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
波浪能转换装置


[0001]本专利技术涉及清洁能源利用领域，尤其是波浪能转换装置。

技术介绍

[0002]随着工业规模的发展，对能量的需求是越来越多。能量价格的增涨导致了对各种各样可选择能源的考虑。另一方面传统的化石能源带来了巨大的难以消除的碳排放和污染效应。近年来以风能、太阳能为主的新型清洁能源越来越多地得到应用，但是存在着能量密度低且能量供应不稳定的问题。
[0003]波浪能作为海洋能的一种具体形态，也是海洋能中最主要的能源之一，它的开发和利用对缓解能源危机和减少环境污染是非常重要的。汹涌的海浪运动产生巨大的、永恒的和环保的能量，如果能将海浪的动能及其他水面的波浪能充分利用起来，则世界能源的前景会相当广阔和光明。
[0004]除此之外，波浪能转换装置也当作良好的波浪吸能装置使用。
[0005]目前已经有一些业内先行者对波浪能发电做了多种有益的尝试，例如日本Hatakeyama的公开专利JP 11
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117847公开了一种能量生成装置，它有一个流入腔和一个流出腔。流入腔的前壁有多个阻止回流板设置成向里打开。流出腔的前壁有多个阻止入流板，设置成向外打开。流入腔与流出腔连接，中间被一带有连接孔的隔离体分隔开。一连接到流出腔里的发电机的涡轮机被设置在连接孔里。该流出腔设置有一个盖子。
[0006]然而。这样已知的一种波能量转换装置在尽可能多地转换波能量的效率方面存在一些缺陷，从而并不实用。因此提供一种高效率的、可靠的、节约成本的将波能量转换为电力的装置会是非常需要的。r/>[0007]中国专利200880131611.2揭示了一种高效的波浪能转换装置，包括前部和与该前部正对着的后部，顶部和与该顶部正对着的底部，具有隔断的进水腔，在顶部和隔断之间的所述前部上的进水阀，以及一进水腔通气孔，其中，该进水阀允许水流从一个方向上流进进水腔。出水腔有一个位于该隔断和底部之间的出水阀，以及设置在该隔断和顶部之间的出水腔通气孔，该出水腔通气孔用于维持出水腔内空气的大气压力。连接导管将进水腔的隔断连接到出水腔；作为对波浪能引起的水流进入进水腔的响应，至少部分安装在该连接导管内的发电机会产生电能。
[0008]以上现有技术的问题在于：由于进出水腔一上一下对称设置的需要造成出水腔不能直接连接外壳顶部，排风困难降低效率。上下对称设计使得进出水腔都需要较大进出水口，造成设计困难在实践中往往难以满足。
[0009]纵观全球波浪发电的现状，波浪发电的缺点仍然存在效率较低，稳定性差的问题。
[0010]因此，需要有一种全新设计的波浪能转换装置做出革命性的改变，提升波浪能转换的效率和稳定性。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种全新设计的波浪能转换装置提升波浪能转换的效率和稳定性。
[0012]为了实现这一目的，本专利技术提供了波浪能转换装置包括外壳，外壳内有进水腔与出水腔，两腔开口上安装单向导流栅；在两水腔之间装有水涡轮机，水涡轮机上方可连永磁发电机主轴；进水腔和出水腔的单向导流栅上下按横向V字型排列，外壳在V字形开口处设有进出水口；进水腔和出水腔以非对称组合，进水腔和出水腔分别有与外壳顶部相连的部分，并于其上设置有排风口。
[0013]其中，进水腔分为进水腔前部和进水腔后部，进水腔前部的横截面是一个四边形，该四边形的较宽底面是外壳面对波浪，进水腔前部的底部设有外高内低倾斜的进水单向导流栅；进水腔后部的横截面为由一段螺旋线围成的平面，该螺旋线与进水腔前部横截面四边形的两个侧边一边相切一边相交，进水腔后部的前端与进水腔前部相通，进水腔后部的底部与进水腔前部的底部相连，进水腔后部的底部设有水涡轮机腔以容纳水涡轮机并与出水腔相通。螺旋线是渐开螺旋线，与进水腔前部横截面四边形的侧边相切的是渐开螺旋线的外端，相交的是内端。
[0014]进水腔后部顶部设有通孔使得设置在进水腔后部内的水涡轮机桨轴与外壳上部的永磁发电机相连，水涡轮机的定子和转子与水涡轮机桨轴相连接。水涡轮机桨轴外设有水涡轮机轴套，所述的水涡轮机轴套外径为水涡轮机的转子直径的四分之一到二分之一。水涡轮机采用定子与转子搭配，相对水流方向，定子设置在转子的前方，定子和转子对水流的迎角相反。
[0015]外壳内除进水腔、换能腔以及水涡轮机腔以外的其余部分形成出水腔，出水腔下部与进水腔的进水腔后部底部通过水涡轮机腔连通。出水腔下部设有外低内高倾斜设置的出水腔单向导流栅，其外部下缘与进出水口下端相连，其内部上缘与进水腔下部或底部相连。所述的进水腔和出水腔的单向导流栅上下按横向V字型排列，其形成的角度为大于等于30度至小于180度。
[0016]进出水口上设有防污栅栏。外壳底部与后侧以圆弧板过渡。还可以多台波浪能转换装置相连使用。
[0017]本专利技术的有益效果是通过对水动力或波浪能吸收的关键特征进行了大幅度的流体力学性能的改良，使得水利能更为稳定，而提供更为稳定的电力输出。优化了水流入射角，在高速旋转涡流中，大大提高水轮机效率。进水腔的形状提高聚能效果，大大提高吸能效率，同时单向导流栅上下按横向V字型排列降低了吃水要求，从而降低制造和安装成本。外壳底部与后侧以圆弧板过渡减少外壳底部的涡流，从而提高出水腔排水的效率或提高吸能效率。通过大量水池试验(超过1600次)和电脑模拟已证实：本专利技术的波浪能转换装置，能够更高效地转换波浪能至电能或提高吸能效率，同时使输出电力稳定性大幅度提升。与
技术介绍
中提到的现有技术相比，本专利技术在同样设计工况下效率更高，功率输出更加稳定，并且由于设计尺寸变小，生产成本会进一步降低。
[0018]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术的一个实施例的外观示意图；
[0021]图2为图1去除顶盖后的结构示意图；
[0022]图3为图1的底部结构示意图；
[0023]图4为图1去除一侧后的结构示意图；
[0024]图5为图1实施例的纵截面图；
[0025]图6是本专利技术另一实施例去除顶盖后的结构示意图；
[0026]图7为图6实施例的外观示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.波浪能转换装置，包括外壳，外壳内有进水腔与出水腔，两腔开口上安装单向导流栅；在两水腔之间装有水涡轮机，水涡轮机上方可连永磁发电机主轴；其特征在于，所述的进水腔和出水腔的单向导流栅上下按横向V字型排列，外壳在V字形开口处设有进出水口；所述的进水腔和出水腔以非对称组合，进水腔和出水腔分别有与外壳顶部相连的部分，并于其上设置有排风口。2.如权利要求1所述的波浪能转换装置，其特征在于进水腔分为进水腔前部和进水腔后部，进水腔前部的横截面是一个四边形，该四边形的较宽底面是外壳面对波浪，进水腔前部的底部设有外高内低倾斜的进水单向导流栅；进水腔后部的横截面为由一段螺旋线围成的平面，该螺旋线与进水腔前部横截面四边形的两个侧边一边相切一边相交，进水腔后部的前端与进水腔前部相通，进水腔后部的底部与进水腔前部的底部相连，进水腔后部的底部设有水涡轮机腔以容纳水涡轮机并与出水腔相通。3.如权利要求2所述的波浪能转换装置，其特征在于所述的螺旋线是渐开螺旋线，与进水腔前部横截面四边形的侧边相切的是渐开螺旋线的外端，相交的是内端。4.如权利要求2所述的波浪能转换装置，其特征在于所述的进水腔后部顶部设有通孔使得设置在进水腔后部内的水涡轮机桨轴与外壳上部的永磁发电机相连，水涡轮机...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩磊，
申请(专利权)人：韩洋能源科技设备南通有限公司，
类型：发明
国别省市：