[发明专利]浪潮发电装置

说明书

本发明涉及一种结构简单、波能利用率高的波浪发电装置，因其既能高效利用波浪动能，又能利用潮汐能，所以称为浪潮发电装置。

浩瀚的海洋的万顷波涛中蕴含着巨大的能量。在能源日渐匮乏的今天，能否科学高效地利用这部分可再生的清洁能源已成为沿海国家能源利用的重要课题，但一直没有实质性突破，现有的波浪发电装置，大多还是沿用一种类似于河流发电广泛使用的水轮机的轮式波能传递器来带动发电机发电。由于这种旋转装置只能安装于岸边，对于远离海岸的万顷波涛、无尽能量却鞭长莫及，而且金属旋转机构长期浸泡于高盐度高腐蚀性的海水中，其使用寿命是可想而知的，这也变相提高了本来不低的成本，使其彻底丧失了经济性。

本发明的目的就是提供一种波能利用率高，结构简单经济性好，且能适应任何海域的波浪发电装置。

本发明是这样实现的：由一个半浮在水面上的刚体浮块(当然可以是浮板、浮箱或浮桶)和一个垂直固定在其顶部中心位置的垂直传动立柱(其轴线穿过浮块重心点)组成的T型(因其外形成倒置T形)波能传递器随波浪起伏垂直上下运动将波浪动能传递给发电机转化成电能。

本发电装置由三个机构组成：支撑固定机构，由一个机体固定架(杆)和安装在其上用以保证T型波能传递器垂直上下运动的两个末端装有滑动轴承套管的运动方向规定臂组成；能量传递机构由T型波能传递器和与之相连接在一起具有相同轴线的传动齿柱以及与其啮合的发电机传动齿轴组成；能量转化机构(也就是发电机构)由一台转子发电机构成。

本发明的关键是T型波能传递器，其结构是由一个可浮于水面的刚体水平浮块和一个垂直固定在其顶部中央的垂直传动立柱(垂柱轴线穿过浮块重心点)构成一个倒置的T形结构，故称T型波能传递器。其结构虽十分简单，但却能高效地、百分之百地获得和传递波浪的能量，它所获能量与和它的排水量同体积的海浪所获能量完全相等。也就是说本传递器的水中部分就相当于一块同体积的刚体波浪，差别在于流体的波浪无法安装传动杆。由此，足见这种波能传递器是当今世上波能传递效率最高的。

本发电装置的工作过程是这样的：当T型波能传递器随着起伏的波浪向上运动时，垂直传动立柱带动传动齿柱在滑动轴承套管的规定限制下向上运动，通过与齿柱啮合的发电机传动齿轴带动发电机转子逆时针旋转发电；当T型波能传递器随波浪向下运动时，发电机转子顺时针旋转发出反向电流。

下面结合附图详述

当刚体水平浮块(12)和垂直传动立柱(11)组成的T型波能传递器(最好用钢板焊成圆柱状浮块再与圆柱钢管焊接在一起做成骨架，再在其外面包铸耐腐蚀塑料)带动传动齿柱(8)随波浪起伏在两个运动方向规定臂(3)(9)的末端安装的滑动轴承套管(4)和(10)中垂直上下滑动，通过与之啮合的由钢卡板(5)固定在机体固定支架(2)上的发电机(6)(最好是带整流器的永磁发电机)的传动齿轴(7)带动发电机转子旋转，发出频率与波浪频率相同的交变电流，经整流由导线输入用户电网(1)。

本发电装置既可以由支架(杆)(2)固定在岸边、礁石上及浅海海底等固定基础上形成固定式发电装置，也可由固定机构中的(3)(9)(5)安装在船舶、浮式平台等大型漂浮物上形成漂浮式发电装置。二者共同的特点是：刚体浮块的总排水量大于或等于浮块和传动立柱及齿柱的重量和的二倍，这样才能保证T型传递器在力的方向上运动足够的距离。它们所不同的是：固定式应考虑潮汐的影响，所以它的传动齿柱长度在漂浮式的大于或等于波浪振幅二倍的基础上加长一个潮高，从而使潮汐(只限能接触到T型传递器的部分潮水)能得到利用。而漂浮式因水涨船高的原因不必考虑潮汐的影响。