專利名稱：利用海水波浪能量發電的發電裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及發電裝置，特別是涉及一種利用海水波浪能量發電的發電裝置。背景技術：
隨著煤、石油、天然氣等化石能源的減少及價格的不斷上漲，人們生活及工業化所需的電力日趨緊張，且由于煤、石油、天然氣等在發電過程中會釋放大量二氧化碳，造成大氣及環境污染，致使人們轉而尋求風能、太陽能、潮汐能等綠色能源。正如人們所知，海水中蘊藏著巨大的能量，如何充分利用海洋資源成為人們越來越關注的課題。目前，人們已開發出一些利用海浪、潮汐等發電的方法，但這些方法的實施難度大，成本高，且正處于開發階段，尚未形成有實際效果的產業。
發明內容本發明旨在解決上述問題，而提供一種發電成本低，結構簡單，易于實施，便于推廣應用的利用海水波浪能量發電的發電裝置。為實現上述目的，本發明提供一種利用海水波浪能量發電的發電裝置，該裝置包括浮體；絞盤，其設于所述浮體上，絞盤上設有復位裝置；錨體，其沉置或錨固于海床上；繩索，其一端纏繞于所述絞盤上，其另一端固定在所述錨體上；發電機構，其與所述絞盤相連接，且所述浮體隨海水波浪起伏而升降，并由繩索拉動絞盤轉動，帶動發電機構發電。浮體為耐海水腐蝕的扁平的實心或中空塊狀體。浮體的整體密度小于海水密度。在所述浮體的中央設有穿置繩索用的通孔，在該通孔下端設有繩索限位用的一對導輪。絞盤的轉軸由裝在其兩端的兩個軸承架上的軸承支承，所述軸承架固定于浮體上，在轉軸的一端端部裝有使絞盤復位的復位裝置，該復位裝置的一端與轉軸固定，復位裝置的另一端與軸承架或浮體固定。復位裝置為扭簧。錨體為沉置于海床上的重物或與海床固定的錨桿。繩索由不可伸縮的耐腐蝕材料制成。發電機構包括直流發電機、飛輪、變速器及單向聯軸器，其中，所述直流發電機的輸出的電力經逆變器并入電網，直流發電機的電機軸與變速器的輸出軸連接，飛輪裝在變速器的輸出軸上，變速器的輸入軸經單向聯軸器與絞盤的轉軸相連接。所述絞盤及發電機構的外部裝有密封罩。
本發明的貢獻在于，其有效克服了現有海浪、潮汐等發電方法所存在的問題。本發明充分利用了海浪起伏的能量，并使得發電過程無時間和海域限制，其可在任何有海浪產生的海域進行。本發明具有發電成本低，結構簡單，易于實施，便于推廣應用等特點。
圖1是本發明的整體結構示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是導輪的A向視圖。圖4是單向聯軸器局部放大圖。圖5是圖4的A-A向剖視圖。
具體實施方式下列實施例是對本發明的進一步解釋和說明，對本發明不構成任何限制。本發明的利用海水波浪能量發電的發電裝置包括浮體10、絞盤20、錨體30、繩索 40及發電機構50。如圖1、圖2所示，所述浮體10為耐海水腐蝕的扁平的實心或中空塊狀體，本實施例中，該浮體10是由不銹鋼制成的餅狀的空心體，其形狀可以是圓形、橢圓形、矩形或多邊形。該浮體10的整體密度遠小于海水密度。在所述浮體10的中央設有通孔11，用于穿置繩索40。如圖1、圖3所示，在該通孔11下端設有一對導輪12，該導輪裝在輪軸121的中央，輪軸121的兩端由裝在浮體10的底板上的軸承支承，其用于穿置繩索并限位，使繩索40 只能上下運動，而不能前后、左右方向擺動。所述絞盤20可以是與通用卷揚機類似的任一種絞盤，其中央設有轉軸22，該轉軸22由裝在其兩端的兩個軸承架23上的軸承支承，所述軸承架23可固定在浮體10頂部。在轉軸22的一端端部裝有復位裝置21，該復位裝置21 為扭簧，該扭簧的一端與轉軸22固定，其另一端與軸承架23固定。所述錨體30可以是沉置于海床上的重物，本實施例中，該錨體30由高強度，耐腐蝕的不銹鋼絲編織網袋內裝滿石塊而構成，其沉置于海床上，用作繩索40的固定物。所述繩索40為高強度碳纖維繩，其一端纏繞于所述絞盤20上，其端部與絞盤固定，其另一端固定在所述錨體30上。所述發電機構50包括直流發電機51、飛輪52、變速器53及單向聯軸器M，如圖2，所述直流發電機 51采用市售的高速永磁直流發電機，其輸出的電力經逆變器并入電網。直流發電機的電機軸與變速器53的輸出軸共軸。所述飛輪52裝在該共軸上，該飛輪52為公知的飛輪，用于儲存和釋放能量，在一定范圍內穩定發電機轉速。變速器53可選用輸出轉速與輸入轉速比為100倍以上的變速器。變速器53的輸入軸經單向聯軸器M與絞盤20的轉軸22相連接。 如圖4、圖5所示，本例中，該單向聯軸器M為棘輪聯軸器，其包括帶有棘齒的棘輪541和棘爪M2，其中，棘輪541裝在變速器53的輸入軸上，棘爪M2固定在絞盤的轉軸22端部。 當浮體隨海浪上浮時，由繩索40拉動絞盤20正轉，此時，由單向聯軸器的棘輪的棘爪與棘齒嚙合，帶動變速器53的輸入軸旋轉。當浮體隨海浪下沉時由所述復位裝置21帶動絞盤 20反轉復位，此時，單向聯軸器的棘輪的棘爪在棘齒上滑動，使絞盤20的轉軸22與變速器軸脫離，因此盡管絞盤會正反轉，但發電機構50只會單一方向旋轉。所述絞盤20及發電機構50的外部裝有密封罩60。
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如圖1，其中，A為海浪表面，B為海床。本發明的發電裝置在工作時，其浮體10隨海水波浪起伏而升降，并由繩索40拉動絞盤20轉動，經變速器53、飛輪52、直流發電機51 帶動發電機構50發電。本發明的裝置可以由多個同樣的裝置并聯發電，形成較大規模的海浪發電站。發電機的最佳功率輸出、逆變及并網等控制可采用通用的控制方法。
權利要求
1.一種利用海水波浪能量發電的發電裝置，其特征在于，該裝置包括浮體(10)；絞盤(20)，其設于所述浮體(10)上，絞盤00)上設有復位裝置；錨體(30)，其沉置或錨固于海床上；繩索(40)，其一端纏繞于所述絞盤00)上，其另一端固定在所述錨體(30)上；發電機構(50)，其與所述絞盤00)相連接，且所述浮體(10)隨海水波浪起伏而升降，并由繩索GO)拉動絞盤00)轉動，帶動發電機構(50)發電。
2.如權利要求1所述的利用海水波浪能量發電的發電裝置，其特征在于，所述浮體 (10)為耐海水腐蝕的扁平的實心或中空塊狀體。
3.如權利要求2所述的利用海水波浪能量發電的發電裝置，其特征在于，所述浮體 (10)的整體密度小于海水密度。
4.如權利要求3所述的利用海水波浪能量發電的發電裝置，其特征在于，在所述浮體 (10)的中央設有穿置繩索GO)用的通孔(11)，在該通孔下端設有繩索限位用的一對導輪 (12)。
5.如權利要求1所述的利用海水波浪能量發電的發電裝置，其特征在于，所述絞盤 (20)的轉軸0 由裝在其兩端的兩個軸承架上的軸承支承，所述軸承架固定于浮體(10)上，在轉軸0 的一端端部裝有使絞盤O0)復位的復位裝置(21)，該復位裝置的一端與轉軸0 固定，復位裝置的另一端與軸承架或浮體(10)固定。
6.如權利要求5所述的利用海水波浪能量發電的發電裝置，其特征在于，所述復位裝置為扭簧。
7.如權利要求1所述的利用海水波浪能量發電的發電裝置，其特征在于，所述錨體 (30)為沉置于海床上的重物或與海床固定的錨桿。
8.如權利要求1所述的利用海水波浪能量發電的發電裝置，其特征在于，所述繩索 (40)由不可伸縮的耐腐蝕材料制成。
9.如權利要求1所述的利用海水波浪能量發電的發電裝置，其特征在于，所述發電機構(50)包括直流發電機(51)、飛輪(52)、變速器(5 及單向聯軸器(M)，其中，所述直流發電機(51)的輸出的電力經逆變器并入電網，直流發電機(51)的電機軸與變速器(53)的輸出軸連接，飛輪(5 裝在變速器(5 的輸出軸上，變速器(5 的輸入軸經單向聯軸器 (54)與絞盤(20)的轉軸(22)相連接。
10.如權利要求1所述的利用海水波浪能量發電的發電裝置，其特征在于，所述絞盤 (20)及發電機構(50)的外部裝有密封罩(60)。
全文摘要
一種利用海水波浪能量發電的發電裝置，該裝置包括浮體(10)；絞盤(20)，其設于所述浮體(10)上，絞盤(20)上設有復位裝置(21)；錨體(30)，其沉置或錨固于海床上；繩索(40)，其一端纏繞于所述絞盤(20)上，其另一端固定在所述錨體(30)上；發電機構(50)，其與所述絞盤(20)相連接，且所述浮體(10)隨海水波浪起伏而升降，并由繩索(40)拉動絞盤(20)轉動，帶動發電機構(50)發電。本發明具有發電成本低，結構簡單，易于實施，便于推廣應用等特點。
文檔編號H02K7/18GK102200090SQ20111012169
公開日2011年9月28日 申請日期2011年5月11日 優先權日2011年5月11日
發明者肖立峰 申請人:肖立峰