[实用新型]一种商船船艏浮体波浪能发电装置

说明书

本实用新型提供了一种商船船艏浮体波浪能发电装置。此装置安装在船体上，位于艏部，水线之上，主要包括浮体波浪能收集装置，波浪能转换装置以及发电装置。浮体作为波浪能收集装置，在波浪的作用下，上下往复运动，通过齿轮齿条将其转化为传动轴的转动，再经过传动装置的转换，带动发电机发电，从而解决了航行中船舶波浪能直接利用的难题。在本实用新型中浮体的存在不仅仅是作为波浪能收集装置的一部分，而且浮体的形状也大幅度减小了船舶的航行阻力，降低了船舶的能耗，提高了商船的经济性。

技术领域

本实用新型属于船舶技术领域，涉及一种商船船艏浮体波浪能发电装置。

背景技术

21世纪是海洋的世纪，人类开始将目光逐渐投向海洋，开发海洋已经称为必然趋势。

据初步计算，海洋能的理论储量是目前全世界各国每年耗能量的几百倍甚至几千倍，开发潜力巨大。目前，人类日常所需的能量是电能，如何将海洋能转化为电能，成为国内外学者主要研究的课题。海洋能中包含多种能量，其中，波浪能的能量不仅密度较高，蕴含的能量十分丰富，而且波浪能的能量分布和能量强度都具有很强的规律性和可循性。

在这种优势下，近年来在世界各地已经相继出现了多种波浪能转换装置，如：专利CN208252262U涉及一种往复式海浮子发电装置；专利CN106337773B是一种浮子势能动能之间相互转换获取海浪能的方法和装置，涉及一种震荡浮子式海浪能获取方法及装置；专利CN 105370489 B也公开一种波浪能直线发电装置，利用浮子来捕获波浪能，类似的发明专利还有很多。

上述发明装置都是比较典型的浮子发电装置，都能很好地利用波浪能，产生较好的发电效果，是非常不错的发明，但是这些发电装置都是海岸附近固定式的或是在海中漂浮发电，不能移动。虽然这些发电装置都是非常不错的发明，但是却不能应用在航行中的船舶上，若是将其应用在船舶上，将会大大增加船舶的航行阻力，装置所产生的能量远远还不能够弥补船舶克服额外阻力所消耗的船舶能量，得不偿失。

商船在海上航行，普遍航线长，海上航行时间长，商船航行中遭遇的风浪天数也多，船舶周围有很好的波浪能资源，如果在航行中的商船上能够开发波浪发电装置直接提供给船舶作为部分动力，从而降低船舶的能耗，那么这种波浪能装置会有更好的实际意义。加之全球的商船的船舶数量巨大，有更好的应用市场。

综上所述，开发与设计商船波浪能发电装置有更大的现实意义。

实用新型内容

本实用新型的主要目的就是可实现在船舶航行时波浪能的回收利用，可为航行中的船舶供电，作为船舶航行的部分动力。

本实用新型提供了一种商船船艏浮体波浪能发电装置。此装置安装在船体上，艏部位置，水线之上，主要包括浮体波浪能收集装置，波浪能转换装置以及发电装置。浮体作为波浪能收集装置，在波浪的作用下，上下往复运动，通过齿轮齿条将其转化为传动轴的转动，再经过传动装置的转换，带动发电机发电。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案如下：

一种商船船艏浮体波浪能发电装置，包括：浮体(1)、浮体轨道(2)、船体轨道(3)、齿条(4)、齿轮(5)、传动机构(6)、发电机(7)、止荡弹簧(8)、止荡底座(9)。其中，所述浮体(1)位于艏部，水线之上，与浮体轨道(2)刚性固定，在其中轴线上刚性固定齿条(4)，促使齿条(4)能够随着浮体(1)上下往复直线运动。

所述船体轨道(3)与船体刚性固定，船体轨道(3)与浮体轨道(2)相互配合，使得浮体(1)沿着该路线往复运动。

所述浮体(1)是一个曲面立体，仅在靠近船体一侧为曲面，其余皆是平面，其位于水线之上，且迎浪的部位削尖，但若是浮体上平面夹角θ过小，会在船艏形成漩涡，夹角θ过大，会造成迎水面太大，减小阻力的作用不明显。考虑到这一影响，一般浮体上平面夹角θ设为30°至60°，此时装置的劈浪作用比较明显，对船体阻力的减小幅度较大。