【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及波浪发电设备，具体为一种共振沉箱式波浪能发电装置。
技术介绍
1、共振沉箱式波浪能发电装置是一种利用海浪能转化为电能的设备，通过沉箱的特殊设计使得装置在海浪的作用下产生共振效应，从而提高能量转化效率。沉箱的主要功能是放大波浪，利用港池共振效应来提高波浪能密度，当共振沉箱放大波浪后，波能转换装置便可从中将更多的波浪能转换为电能，以此改善某些海域低波能密度不足的问题。另外由于波能转换装置设置在共振沉箱內部，可受到共振沉箱的保护，减少其可能受到的外部损坏
2、如何提高沉箱最大化通过共振提高能力转化效率是相关研究的关键，也是产品设计中的难点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种共振沉箱式波浪能发电装置，以解决现有技术中存在的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案提供了一种共振沉箱式波浪能发电装置包括共振沉箱单元、波能转换单元；所述共振沉箱单元包括有沉箱箱体，整流罩、箱底盖板、箱顶密封结构；所述波能转换单元设置在沉箱箱体内部；所述沉箱箱体为管状结构，箱体侧壁上设置有开口，所述开口的圆心角为60°-90°，箱底盖板设置在沉箱箱体底部，箱顶密封结构设置在箱顶围板上部开口处，用以封闭沉箱箱体上下开口；在沉箱箱体开口两侧对称设置有两个整流罩，所述整流罩包括有整流罩壁，封板，所述整流罩壁高度同沉箱箱体高度一致，一侧固定在沉箱箱体开口一侧，另一侧固定在沉箱箱体侧壁上，在水平面投影呈圆弧状，所述整流罩壁形成圆弧状结构的半径为沉箱箱体半径的30％
3、进一步的，所述共振沉箱单元还包括有环形箱门组件；所述环形箱门组件可活动的设置在沉箱箱体的开口处。
4、进一步的，所述环形箱门组件包括门板、箱门轨道、驱动结构，所述门板为弧形板材，为一个或两个，箱门轨道设置在所述箱底盖板和箱顶密封结构相对的侧面；在所述门板外侧壁设置有至少一个胶柱；所述驱动结构包括有驱动电机、滚柱，所述滚柱为轴状结构，竖向布置，上下同门板可转动连接，上下布置的齿轮，在沉箱内壁相应位置设置有齿槽；所述驱动电机设置在滚柱上方，同滚柱连接。
5、进一步的，所述沉箱箱体11的内径为(0.40～0.55)/k，其中k为装置使用海域波浪波数的均值。
6、进一步的，所述整流罩的封板上设置有开合的阀门口。
7、进一步的，所述波能转换单元包括有浮子组件、传动组件、发电组件；所述浮子组件包括有内浮子、抗扭壳，所述抗扭壳为空心圆柱结构，底部设置有底板，底板中央设置有通孔，在所述底板的通孔处设置有过滤网，所述抗扭壳外径小于沉箱内径，所述内浮子为实心圆柱结构，所述内浮子设置在所述抗扭壳内部空腔内，在所述内浮子侧壁和所述抗扭壳内壁之间设置有空隙，在空隙内设置有球形滚珠串。
8、进一步的，在所述抗扭壳上部设置有抗扭壳上封板，所述抗扭壳上封板中央设置有通孔，通孔尺寸略小于内浮子外径。
9、进一步的，所述传动组件包括有液压传动部、齿轮传动部；所述液压传动部包括浮子连杆、主液压缸，所述浮子连杆底部同内浮子上表面固定连接，顶部同主液压缸缸体底部连接，所述主液压缸的活塞杆同竖向布置的齿条固定连接，主液压缸纵向运动会带动齿条纵向往复运动；在主液压缸和浮子连杆之间设置有缓冲弹簧垫圈；齿轮传动部包括有齿条、齿轮传动组，齿轮传动组包括有主齿轮、副齿轮，其中主齿轮与齿条啮合，副齿轮与主齿轮啮合，副齿轮中央同发电组件的发电机输入轴连接；所述主齿轮、副齿轮的转动轴可转动的连接到沉箱单元。
10、进一步的，所述波能转换单元的浮子组件、传动组件、发电组件可以为一组也可以为多组。
11、进一步的，所述共振沉箱式波浪能发电装置还包括有沉降单元，所述沉降单元包括有沉降电机；所述沉降电机输出轴同主齿轮连接。
12、本专利技术通过沉箱结构的优化设计，特别是整流罩的设计，可以实现对波浪的放大功能，提高发电功率；另外通过沉箱的拘束，波能转换装置运动的自由度受到大幅度的限制，可以避免波能转换装置在海浪中发生不必要的运动影响发电效率或造成设备损伤；在极端天气下，可以以主动带动浮子下沉同时将箱口关闭，可以很大程度上避免装置的损毁。
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1.一种共振沉箱式波浪能发电装置，其特征在于，包括共振沉箱单元、波能转换单元；所述共振沉箱单元包括有沉箱箱体，整流罩、箱底盖板、箱顶密封结构；所述波能转换单元设置在沉箱箱体内部；所述沉箱箱体为管状结构，箱体侧壁上设置有开口，所述开口的圆心角为60°-90°，箱底盖板设置在沉箱箱体底部，箱顶密封结构设置在箱顶围板上部开口处，用以封闭沉箱箱体上下开口；在沉箱箱体开口两侧对称设置有两个整流罩，所述整流罩包括有整流罩壁，封板，所述整流罩壁高度同沉箱箱体高度一致，一侧固定在沉箱箱体开口一侧，另一侧固定在沉箱箱体侧壁上，在水平面投影呈圆弧状，所述整流罩壁形成圆弧状结构的半径为沉箱箱体半径的30％—60％，所述封板设置在整流罩壁上下两端，将整流罩壁同沉箱箱体之间的空间封闭。
2.根据权利要求1所述一种共振沉箱式波浪能发电装置，其特征在于，所述共振沉箱单元还包括有环形箱门组件；所述环形箱门组件可活动的设置在沉箱箱体的开口处。
3.根据权利要求2所述一种共振沉箱式波浪能发电装置，其特征在于，所述环形箱门组件包括门板、箱门轨道、驱动结构，所述门板为弧形板材，为一个或两个，箱门
4.根据权利要求1所述一种共振沉箱式波浪能发电装置，其特征在于，所述沉箱箱体11的内径为(0.40～0.55)/k，其中k为装置使用海域波浪波数的均值。
5.根据权利要求1所述一种共振沉箱式波浪能发电装置，其特征在于，所述整流罩的封板上设置有开合的阀门口。
6.根据权利要求1所述一种共振沉箱式波浪能发电装置，其特征在于，所述波能转换单元包括有浮子组件、传动组件、发电组件；所述浮子组件包括有内浮子、抗扭壳，所述抗扭壳为空心圆柱结构，底部设置有底板，底板中央设置有通孔，在所述底板的通孔处设置有过滤网，所述抗扭壳外径小于沉箱内径，所述内浮子为实心圆柱结构，所述内浮子设置在所述抗扭壳内部空腔内，在所述内浮子侧壁和所述抗扭壳内壁之间设置有空隙，在空隙内设置有球形滚珠串。
7.根据权利要求6所述一种共振沉箱式波浪能发电装置，其特征在于，在所述抗扭壳上部设置有抗扭壳上封板，所述抗扭壳上封板中央设置有通孔，通孔尺寸略小于内浮子外径。
8.根据权利要求6所述一种共振沉箱式波浪能发电装置，其特征在于，所述传动组件包括有液压传动部、齿轮传动部；所述液压传动部包括浮子连杆、主液压缸，所述浮子连杆底部同内浮子上表面固定连接，顶部同主液压缸缸体底部连接，所述主液压缸的活塞杆同竖向布置的齿条固定连接，主液压缸纵向运动会带动齿条纵向往复运动；在主液压缸和浮子连杆之间设置有缓冲弹簧垫圈；齿轮传动部包括有齿条、齿轮传动组，齿轮传动组包括有主齿轮、副齿轮，其中主齿轮与齿条啮合，副齿轮与主齿轮啮合，副齿轮中央同发电组件的发电机输入轴连接；所述主齿轮、副齿轮的转动轴可转动的连接到沉箱单元。
9.根据权利要求8所述一种共振沉箱式波浪能发电装置，其特征在于，所述波能转换单元的浮子组件、传动组件、发电组件可以为一组也可以为多组。
10.根据权利要求1所述一种共振沉箱式波浪能发电装置，其特征在于，所述共振沉箱式波浪能发电装置还包括有沉降单元，所述沉降单元包括有沉降电机；
...【技术特征摘要】
1.一种共振沉箱式波浪能发电装置，其特征在于，包括共振沉箱单元、波能转换单元；所述共振沉箱单元包括有沉箱箱体，整流罩、箱底盖板、箱顶密封结构；所述波能转换单元设置在沉箱箱体内部；所述沉箱箱体为管状结构，箱体侧壁上设置有开口，所述开口的圆心角为60°-90°，箱底盖板设置在沉箱箱体底部，箱顶密封结构设置在箱顶围板上部开口处，用以封闭沉箱箱体上下开口；在沉箱箱体开口两侧对称设置有两个整流罩，所述整流罩包括有整流罩壁，封板，所述整流罩壁高度同沉箱箱体高度一致，一侧固定在沉箱箱体开口一侧，另一侧固定在沉箱箱体侧壁上，在水平面投影呈圆弧状，所述整流罩壁形成圆弧状结构的半径为沉箱箱体半径的30％—60％，所述封板设置在整流罩壁上下两端，将整流罩壁同沉箱箱体之间的空间封闭。
2.根据权利要求1所述一种共振沉箱式波浪能发电装置，其特征在于，所述共振沉箱单元还包括有环形箱门组件；所述环形箱门组件可活动的设置在沉箱箱体的开口处。
3.根据权利要求2所述一种共振沉箱式波浪能发电装置，其特征在于，所述环形箱门组件包括门板、箱门轨道、驱动结构，所述门板为弧形板材，为一个或两个，箱门轨道设置在所述箱底盖板和箱顶密封结构相对的侧面；在所述门板外侧壁设置有至少一个胶柱；所述驱动结构包括有驱动电机、滚柱，所述滚柱为轴状结构，竖向布置，上下同门板可转动连接，上下布置的齿轮，在沉箱内壁相应位置设置有齿槽；所述驱动电机设置在滚柱上方，同滚柱连接。
4.根据权利要求1所述一种共振沉箱式波浪能发电装置，其特征在于，所述沉箱箱体11的内径为(0.40～0.55)/k，其中k为装置使用海域波浪波数的均值。
5.根据权利要求1所述一种共振沉箱式波浪能发电装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝嘉伟，丁垤涛，黄技，杨翠怡，胡波，朱闽，李佳文，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：
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