海堤跃浪叶轮式波能发电装置群.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102400841A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102400841A(43)申请公布日2012.04.04(21)申请号201110334743.9(22)申请日2011.10.28(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人李大鸣李晓瑜王志超(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人叶青(51)Int.Cl.F03B13/22(2006.01)F03B3/00(2006.01)F03B3/12(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称海堤跃浪叶轮式波能发电装置群(57)摘要本发明公开了一种海堤跃浪叶轮式波能发电装置群，由至少两个波能收集转化装置构成，波能收集转化装置包括固定在海堤内的叶轮机壳，叶轮机壳内部设置有外端通过齿轮传动机构连接有发电机的轮轴，轮轴上安装带有圆弧凹面叶片的叶轮；叶轮机壳斜上部连通有楔形体收缩波道，楔形体收缩波道连接有设置在海堤表面上的进水口，相邻两个进水口间距相同并且呈高低错落设置；叶轮机壳斜下部连接有排水廊道，排水廊道连接有设置在海堤表面的出水口。本发明由多个独立波能收集转化装置高低错落设置构成，以适应不同的海况条件，能够全面有效地吸收由于海浪起伏产生的波能，提高时空范围内的波能吸收率，使得大规模开发利用海洋波浪能成为可能。CN10248ACN102400841A权利要求书1/1页1.一种海堤跃浪叶轮式波能发电装置群，由至少两个波能收集转化装置构成，其特征在于，所述波能收集转化装置包括固定在海堤内的叶轮机壳，所述叶轮机壳通过轴承支座安装有设置于所述叶轮机壳内部的轮轴，所述轮轴上固定安装有均布三至六片叶片的叶轮，所述叶片的形状为圆弧凹面，所述轮轴外端通过齿轮传动机构连接有发电机；所述叶轮机壳在面向跃浪一侧的斜上部连接有与其相通的楔形体收缩波道，所述楔形体收缩波道连接有设置在海堤表面上的进水口，相邻两个所述进水口间距相同并且呈高低错落设置；所述叶轮机壳的斜下部在所述楔形体收缩波道对面连接有排水廊道，所述排水廊道一端与所述叶轮机壳相通，另一端连接有设置在海堤表面的出水口；所述叶轮机壳内壁在所述楔形体收缩波道的出口下方嵌装有用于防止所述叶轮逆向旋转的止回装置。2.根据权利要求1所述的一种海堤跃浪叶轮式波能发电装置群，其特征在于，相邻两个所述进水孔垂直中心线之间的间距为30～50m。3.根据权利要求1所述的一种海堤跃浪叶轮式波能发电装置群，其特征在于，所述进水孔最低端相对于当地水尺零点的最高高度为最低高度为其中：zmax为平均高潮位，zmin为平均低潮位，为当地有效波高；η为根据海堤的坡度系数所测定的波浪爬高系数。4.根据权利要求1所述的一种海堤跃浪叶轮式波能发电装置群，其特征在于，所述叶轮的凹面圆弧半径为R，其中，r为所述叶轮机壳的内径，α为所述楔形体收缩波道下坡面的水平夹角，β为所述叶轮轴心到所述叶轮机壳与所述楔形体收缩波道下坡面交点连线的水平夹角。5.根据权利要求1所述的一种海堤跃浪叶轮式波能发电装置群，其特征在于，所述止回装置包括一端通过销轴连接于所述叶轮机壳的止回棘爪，所述止回棘爪中部连接有另一端固定在所述叶轮机壳的止回弹簧。2CN102400841A说明书1/5页海堤跃浪叶轮式波能发电装置群技术领域[0001]本发明涉及可再生能源技术领域中的海洋波浪能开发应用，具体的说，是利用海洋能源所产生波能的发电装置。背景技术[0002]近年来，受化石能源日趋枯竭、能源供应安全、保护环境和生态平衡等的驱动，人们对新能源的开发越来越重视。地球表面积的71％是具有巨大能源资源的海洋，其中波浪能是海洋能源中蕴藏量最为丰富的能源之一。利用海洋能源已成为当今世界能源研究的方向，而如何有效利用资源丰富、可再生的海洋资源，也显得更加重要。1992年联合国把海浪发电列为开发海洋可再生能源的首位，沿海国家十分重视，加大力度并积极开发。[0003]在上述背景下，波浪能的开发利用正日益受到关注，经过20世纪70年代对多种波浪能装置的试验和研究到80年代的海况试验及应用示范研究，国内外学者相继提出了很多不同种类的波能发电装置，波浪发电技术已逐步接近实用化水平。[0004]波浪能发电方式数以千计，按能量中间转换环节主要分为机械式、气动式和液压式三大类，其中以机械式最为普遍，它的基本原理是通过某种传动结构实现波浪能从往复运动到单向旋转运动的传递来驱动发电机发电。采用齿条、齿轮和棘轮机构的波浪能发电装置，以机械传动形式获取机械动能，其结构简单，制造难度小，但在风浪较小时能量收集率低。因此目前波浪发电所面临的主要问题是不能兼顾安全可靠性和波能转换率，建造成本较高，受地形或海况条件限制较强，不能较好地实现规