正倒虹吸式海浪发电方法及发电机技术

一种正倒虹吸式海浪发电机，主要借助正倒虹吸管原理，将海水经由管道传送至高于海面的双向水轮机，再利用海浪起伏的动能，来回推动水轮机，进而带动发电机发电。其中该双向水轮机的构造，类似横向装设的垂直轴式风机，因此，虽然管道内的海水来回双向流动，该水轮机皆呈同一方向旋转。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关一种正倒虹吸式海浪发电机，尤指一种借助正倒虹吸管原理，将海水经由管道传送至高于海面的双向水轮机，再利用海浪起伏的动能，来回推动水轮机以带 动发电的发电机。
技术介绍
按；先前或现行以海浪能发电的装置，有很多种的方式，其中，如附件一的23种图 形(摘自卓胡谊著没有旋转发电机的海浪发电装置)，以及如附件二的12种图形(摘自 John Brooke著wave energy conversion)所用的方法。但到目前为止，市面上并无任 何大量的海浪发电机在运转，可见目前所存在的各种海浪能发电方式，都还没有达到应有 的经济效益。都是因海浪发电机需要有吸收海浪能的装置，以及发电机，这些装置若放在海 里， 一则装置不易，二则容易损坏，若装置高于海水的上面，如陆地或船舶或浮体上，则方 便多了，也不易损坏。申请人有鉴于此，经不断研究、实验，以期使海浪能发电得以更具效 率，且达到更佳的经济效益而设计本专利技术。
技术实现思路
为了改善现有海浪发电装置经济效益差，效率低，装置复杂，容易损坏的缺点，本 专利技术旨在提供一种海浪发电方法及发电机，在提高发电效率，增加经济效益的前提条件下， 进一步简化装置，且由于本专利技术所述的发电机置于高于海水的陆地或船舶等浮体上，更加 方便，也不易损坏。 为了实现上述目的，本专利技术提供了一种正倒虹吸式海浪发电方法，该方法首先利 用正倒虹吸管道借助虹吸管原理将一端的海水流经较高处再传送到更低的另一端，其高处 高于海面，然后借助在此高处装置的双向水轮机将管道内因海浪的起伏而产生的海水来回 流动的能量转换为动能输出，进而带动发电机发电。 该正倒虹吸管道，是由分别装配在两侧的一正虹吸管和一倒虹吸管连通组合而 成，该正虹吸管道的一端伸入海水中，该倒虹吸管为U字形的连通管，该U字形连通管的底 部低于海平面。 其中，若所述正倒虹吸管道的高度大于水轮机扇叶半径，可在该水轮机前后的管 道内设有增加海水冲击凹面轮叶的力量和减少凸面轮叶的阻力的挡板，水轮机的转速由负 载依据海浪的大小自动控制，以增进效率。 其中，所述双向水轮机还可以首先通过带动一水泵运转，并先将海水打到一位于 较高处的水塔，然后海水再从水塔经水力发电机流到海里，从而带动该发电机发电。 本专利技术的另一个目的，在于提供一种正倒虹吸式海浪发电机，其特征在于包含 —个正倒虹吸管，是由分别装配在两侧的一个正虹吸管和一个倒虹吸管连通组合 而成，该正虹吸管伸入海水中； —个双向水轮机，设于该正虹吸管道的较高处，该高处高于海面，该双向水轮机设有一个轴承； —个发电机设置于该正倒虹吸管外部，由所述双向水轮机的轴承驱动。 其中该倒虹吸管为U字形的连通管，该双向水轮机为保持同一方向旋转的水轮 机。所述双向水轮机的承轴可以直接连接于一个置于该正倒虹吸管外部的发电机驱动发 电；也可以通过一个齿轮箱连接于置于该管道外部的该发电机，以将转速变快再驱动发电 机发电；还可以首先和一个泵连接，以驱动该泵将海水打到一个较高水塔，该水塔与一个水 力发电机相连接，由水塔的海水流经水力发电机发电。 本专利技术的有益效果为该正倒虹吸式海浪发电机，借助正倒虹吸管原理，将管道内 因海浪的起伏而产生海水来回流动的能量转换为动能输出，来回推动水轮机以达到带动发 电机的发电，在提高发电效率的前提条件下，进一步简化装置，以达到更好的经济的效益。附图说明图l是本专利技术的剖面图。图2是本专利技术的另-一实施例剖面图。图3是本专利技术的双向水轮机剖面图。图4是本专利技术的另-一双向水轮机剖面图。图5是本专利技术的另-一实施例剖面图。图e是本专利技术的另-一组装实施例剖面图。主要元件符号说明10 管道11*双向水轮机 lla 叶片12 承轴13a 挡板13b 挡板 14 发电机15 网子16 开口17 空气 18 线圈19 圆形管道19a 矩形管道20 铰链21 浮体22 柱子23 基座24 泵 25 水塔26*水力发电机27 齿轮箱28 线圈30 橡胶板1 海平面2 海浪3 *水位 4 * 1泣々i !U大5 他、、f6 海面7 海底具体实施例方式请参阅图1，为本专利技术的剖面图，主要设有一管道10，管道IO右侧为正虹吸管，左侧为倒虹吸管，管道io—般设为矩形也可为其他形状，其右边伸入海水中，左边为u字形，可放置于岸上、船舶或浮体，管道10的开口 16为向上，可为密封或不密封。如图所示，其中 虚线的左边是岸上的陆地，右边则是海平面1及海浪2。 当管道10内充满了海水，即因连通管及虹吸的原理，管道10内的海水将随着海浪 2的起伏，来回的流动，以图中箭头4、5所示，管道10左边U形管的水位3将随着海浪2的 峰谷而起伏。 —设于管道10的双向水轮机ll(Bi-Directional Water Turbine)，可为各种形 式的类似横放的垂直轴式风机的水轮机，其作用是将海水流动的能量转化为动能，在此图 示上，该双向水轮机ll的形状为类似沙伯钮斯形(Savonius)风机，无论海水往左或往右流5动，该双向水轮机11皆会以顺时针方向旋转，借助其承轴12输出动能，而左右挡板13a及 13b，可增加海水冲击凹面轮叶的力量和减少凸面轮叶的阻力，一发电机14置于管道10外 部，当承轴12转动时，可由发电机14经由线圈18输出电能。双向水轮机11的转速可由 负载依据海浪大小自动控制，以增进效率；管道10伸入海水的一端加装网子15，以防鱼类 或杂物进入，而开口 16若不密封也可装上网子以防鸟类飞入，且本专利技术于一开始安装设置 时，要移走管道10内的空气17，这点可以用各种方式来完成。 请参阅图2，本专利技术管道10内各段的截面积不一定要相等，如图所示，管道10中间 的高度为双向水轮机11的扇叶的半径，因此，中间的管道IO较大，可做成圆弧形，如圆形管 道19，或如虚线部分的矩形管道19a。在此图中不需装设如图1所示的挡板13a、13b，或也 可如图5所示的将U形管的左侧做成愈往上愈宽；双向水轮机11可为多叶片式沙伯纽斯形 (Multi-Bladed Savonius)，亦即多加了叶片lla。叶片lla的尾端可做成其凸面会随着逆 向水流而弯曲，本专利技术在此提供了两种方法，其一为如图3所示，将每片扇叶分成两段，由 铰链20衔接。故当水流方向如箭头方向时，其下面的凸面会弯曲，以减少水流阻力，其虚线 部分，则代表原图2的叶片形状。另一种方法如图4所示，其尾端叶片以富有弹性的橡胶板 30做成。也同样会随逆向水流自动弯曲。 本专利技术也可如图6的方式实施，前述的承轴12可带动一泵24，先将海水打到一较 高的水塔25，如此可由多组管道和泵将海水集中到水塔25，海水再从水塔25经水力发电机 26流到海里，其箭头代表海水的进出，电能则从线圈28输出。 前述的承轴12，可经一齿轮箱27将转速变快以增加发电机14或泵24的效率。 请参阅图6，为本专利技术的管道IO可置于海上的船舶或浮体上的实施方式，如图所 示，其斜线部分为一浮体21，由绳索或柱子22固定于海底7的基座23上。管道10另端则 置于海面6。 综上所述，本专利技术所述的正倒虹吸式海浪发电机，借助正倒虹吸管原理，将管道内 因海浪的起伏而产生海水来回流动的能量转换为动能输出，来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正倒虹吸式海浪发电方法，其特征在于：首先利用正倒虹吸管道借助虹吸管原理将一端的海水流经较高处再传送到更低的另一端，其高处高于海面，然后借助在此高处装置的双向水轮机将管道内因海浪的起伏而产生的海水来回流动的能量转换为动能输出，进而带动发电机发电。

【技术特征摘要】
一种正倒虹吸式海浪发电方法，其特征在于首先利用正倒虹吸管道借助虹吸管原理将一端的海水流经较高处再传送到更低的另一端，其高处高于海面，然后借助在此高处装置的双向水轮机将管道内因海浪的起伏而产生的海水来回流动的能量转换为动能输出，进而带动发电机发电。2. 根据权利要求l所述的正倒虹吸式海浪发电方法，其特征在于该正倒虹吸管道，是 由分别装配在两侧的一正虹吸管和一倒虹吸管连通组合而成，该正虹吸管道的一端伸入海 水中，该倒虹吸管为U字形的连通管。3. 根据权利要求2所述的正倒虹吸式海浪发电方法，其特征在于该正倒虹吸管的U 字形连通管的底部低于海平面。4. 根据权利要求1所述的正倒虹吸式海浪发电方法，其特征在于所述正倒虹吸管道 的高度大于水轮机扇叶半径，且于该水轮机前后的管道内设有增加海水冲击凹面轮叶的力 量和减少凸面轮叶的阻力的挡板，所述水轮机的转速由负载依据海浪的大小自动控制，以 增进效率。5. 根据权利要求1所述的正倒虹吸式海浪发电方法，其特征在于所述双向水轮机首 先带动一个泵，先将海水打到一位于较高处的水塔，然后海水再从水塔经水力发电机流到 海里，从而带动该发电机发电。6. —种正倒虹吸式海浪发电机，其特征在于包含一个正倒虹吸管，是由分别装配在两侧的一个正虹吸管和一个倒虹吸管连通组合而 成，该正虹吸管伸入海水中；一个双向水轮机，设于该正虹吸管道的较高处，并高于海面，该双向水轮机设有一个承轴；一个发电机设置于该正倒虹吸管外部，由所述双向水轮机的轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国胜，
申请(专利权)人：赫力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]