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  • 权利要求
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  • 法律状态
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    • 专利摘要:
    本实用新型公开了一种可航式波力发电装置，通过在浮体上设置波力发电系统，使波浪上升时将气室中的空气顶上去，被压空气驱动空气透平使发电机发电，以通过储能器存储电力，减少了反射波能量损失，提高了波力转换为电力的转换效率；同时，通过设置贯通的水平管，在航行状态时，贯通的水平管使得装置自航时的阻力降低，从而降低电动推进器的能耗，确保转换的电力足够装置航行使用，节能环保。同时，通过将水平管和竖直腔体的结构配合，减少迎面浪对浮体的冲击，结构简单；另外，通过设置正反转刮刀装置，有效提高了旋转部件的工作效率和降低了滤网堵塞的问题出现。
    公开号:CN214330791U
    申请号:CN202023222034.5U
    申请日:2020-12-28
    公开日:2021-10-01
    发明作者:吴祝李；王敬春；高玉洁；洪同庆；禹鹏；陈益华；冯乃华；赵景飞；陈彬；周杰；符礼攀；陈运钦；吴清川；王绥余；刘获；张渊；羊冠宝；蔡儒宁；万全；曾扬骋
    申请人:Sansha Power Supply Bureau Of Hainan Power Grid Co ltd；
    IPC主号:F03B13-22
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及波力发电设备技术领域，具体是一种可航式波力发电装置。
    [n0002] 波浪能蕴藏丰富，开发利用潜力巨大。目前波浪能利用技术种类繁多，然而因漂浮式波浪能利用技术适应面广而成为世界研究的主流。漂浮振荡浮子技术是利用波浪能量推动一个浮体相对另一个浮体平动或转动转换能量，基于该技术发展的装置必须是双浮体而且必须潜入或半潜入海水中，这一特点意味着材料利用率低、浮体间相撞问题不可避免、海生物附着影响大、投放时间长，其性价比受技术路线影响提高有限。漂浮越浪技术是利用波浪的爬升作用，把波浪能转换为海水的势能，基于该技术发展的装置特点是单浮体，装置要承担转换载体的重量，因此其结构规模强劲和庞大，能量转换效率低。
    [n0003] 本实用新型提供了一种可航式波力发电装置，旨在解决上述发电装置能量转换效率低的问题。
    [n0004] 为实现上述目的，本实用新型提供一种可航式波力发电装置，包括浮体、安装于所述浮体尾部的电动推进器以及与所述电动推进器动力连接的储能器，所述浮体底部安装有水平管，所述浮体上设有波力发电系统，所述波力发电系统连通于所述水平管内；所述波力发电系统与所述储能器连接；所述水平管的一端设有滤网，所述水平管内设有旋转部件，所述旋转部件与所述波力发电系统的发电机传动连接；所述滤网上可转动设有正反转刮片装置，所述旋转部件与所述正反转刮片装置通过传动轴连接，以使所述旋转部件在水流的带动下驱动所述正反转刮片装置进行同时正反转运动。
    [n0005] 进一步地，所述波力发电系统包括与所述水平管连通的圆柱形竖直腔体和安装于所述竖直腔体内腔上部的空气透平，所述发电机与所述空气透平配合安装，所述储能器与所述发电机电性连接。
    [n0006] 进一步地，所述竖直腔体内液面与所述空气透平之间形成有气室。
    [n0007] 进一步地，所述正反转刮片装置包括正转刮片、反转刮片、驱动齿轮、传动齿轮以及环形内齿轮，所述正转刮片通过所述传动轴设于所述滤网的一侧，所述驱动齿轮设于所述传动轴一端并位于所述滤网的一侧，所述传动齿轮可转动设于所述滤网上，所述环形内齿轮通过轴承可转动设于所述传动轴上；所述传动齿轮的两端分别啮合于所述传动齿轮和所述环形内齿轮上，所述反转刮片连接于所述环形内齿轮外壁两侧。
    [n0008] 进一步地，所述正转刮片和所述反转刮片成交错重叠设置于所述滤网一侧，以使所述正转刮片和所述反转刮片在正反转过程中相切。
    [n0009] 进一步地，所述旋转部件为水流驱动的旋转叶轮，所述旋转叶轮通过所述传动轴可转动连接于所述水平管内壁两侧上；所述传动轴上设于有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮通过第二锥齿轮与所述发电机传动连接。
    [n0010] 进一步地，还包括内刮刀，所述内刮刀连接于所述传动轴上并位于所述滤网的另一侧。
    [n0011] 进一步地，所述水平管为三角形贯通管道，所述水平管的尖角垂直向下，所述水平管首端至尾端管径逐渐减小。
    [n0012] 进一步地，所述电动推进器包括电动螺旋桨和方向舵，所述电动螺旋桨与所述储能器动力连接。
    [n0013] 进一步地，所述浮体位于所述水平管的端部安装有管道式流体轮机，所述管道式流体轮机与所述储能器通过变速箱连接。
    [n0014] 相对现有技术，具有以下有益效果：
    [n0015] 1.通过在浮体上设置波力发电系统，使波浪上升时将气室中的空气顶上去，被压空气驱动空气透平使发电机发电，以通过储能器存储电力，减少了反射波能量损失，提高了波力转换为电力的转换效率。
    [n0016] 2.通过设置贯通的水平管，在航行状态时，贯通的水平管使得装置自航时的阻力降低，从而降低电动推进器的能耗，确保转换的电力足够装置航行使用，节能环保。同时，通过将水平管和竖直腔体的结构配合，减少迎面浪对浮体的冲击，结构简单。
    [n0017] 3.通过设置旋转部件和水平管，以使流通水平管内的水流带动旋转部件进行转动，并通过将旋转部件与发电机进行传动连接，在波浪水流涌动的作用下，旋转部件旋转使发电机发电，从而使发电机在浮体受波浪的冲击下，能够时刻处于发电状态，进一步提高发电效率。
    [n0018] 4.通过在滤网上设置正反转刮刀装置，并与旋转部件联动，以通过波浪水流来驱动旋转部件进行转动来带动正反转刮刀装置进行转动，从而使正转刮刀和反转刮刀对漂浮至滤网上的海藻等海洋植物或海洋垃圾的切割去除，以降低海藻等海洋植物在滤网上生长或吸附，从而造成滤网堵塞的问题出现，易造成水平管阻力增加，水平管内水流量减少，旋转部件不能转动的问题出现；通过正反转刮刀装置的运动，有效提高了旋转部件的工作效率和降低了滤网堵塞的问题出现。
    [n0019] 5.通过设置反转刮刀，以使传动轴在旋转部件的带动下驱动反转刮刀贴于滤网表面进行转动，以将吸附在滤网上的贝类生物进行清除，以降低其生长蔓延堵塞滤网的问题出现。
    [n0020] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
    [n0021] 图1为本申请一种可航式波力发电装置的示意图；
    [n0022] 图2为本申请一种可航式波力发电装置的外形结构示意图；
    [n0023] 图3为本申请一种可航式波力发电装置的水平管内部示意图；
    [n0024] 图4为本申请一种可航式波力发电装置的A局部放大示意图；
    [n0025] 图5为本申请一种可航式波力发电装置的水平管主视图；
    [n0026] 图6为本申请一种可航式波力发电装置的水平管轴视图；
    [n0027] 图7为本申请一种可航式波力发电装置的B局部放大示意图；
    [n0028] 图8为本申请一种可航式波力发电装置的水平管轴视图；
    [n0029] 图9为本申请一种可航式波力发电装置的C局部放大示意图。
    [n0030] 附图标记：1-浮体；2-电动推进器；3-储能器；4-水平管；5-竖直腔体；6-空气透平；7-发电机；8-气室；9-管道式流体轮机；10-旋转部件；11-传动轴；12-滤网；13-支杆；21-正转刮片；22-反转刮片；23-驱动齿轮；24-传动齿轮；25-环形内齿轮；26-内刮刀；31-第一锥齿轮；32-第二锥齿轮；33-环形齿轮；34-传动齿轮；35-收纳桶。
    [n0031] 为了更易理解本实用新型的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本实用新型的较佳的实施例，并配合图式做详细说明如下：
    [n0032] 实施例1：
    [n0033] 如图1至图9所示，本实用新型提供了一种可航式波力发电装置，包括浮体1、安装于浮体1尾部的电动推进器2以及与电动推进器2动力连接的储能器3，浮体1上安装有甲板、驾驶舱，储能器3安装于驾驶舱内；浮体1底部安装有水平管4，浮体1上设有波力发电系统，波力发电系统连通于水平管4内；波力发电系统与储能器3连接；水平管4的一端设有滤网12，水平管4内设有旋转部件10，以通过滤网12来避免随着水流涌入的海藻或垃圾等杂物流入竖直腔体5内或与旋转部件10缠绕的问题出现；旋转部件10与波力发电系统的发电机7传动连接；滤网12上可转动设有正反转刮片22装置，旋转部件10与正反转刮片22装置通过传动轴11连接，以使旋转部件10在波浪水流的带动下驱动正反转刮片22装置进行同时正反转运动，以使正转刮刀和反转刮刀对漂浮至滤网12上的海藻等海洋植物或海洋垃圾的切割去除，以降低海藻等海洋植物在滤网12上生长或吸附。
    [n0034] 具体地，波力发电系统包括与水平管4连通的圆柱形竖直腔体5和安装于竖直腔体5内腔上部的空气透平6，竖直腔体5安装于浮体1的尾部，发电机7与空气透平6配合安装，储能器3与发电机7电性连接，用于储电；通过在浮体1上设置波力发电系统，使波浪上升时将气室8中的空气顶上去，被压空气驱动空气透平6使发电机7发电，以通过储能器3存储电力，减少了反射波能量损失，提高了波力转换为电力的转换效率。
    [n0035] 具体地，竖直腔体5内液面与空气透平6之间形成有气室8，当波浪上升时，水流涌入水平管4，同时，将气室8中的空气顶上去，被压空气驱动发电机7轴伸端上的空气透平6使发电机7发电，发电机7产生的电能输送至储能器3进行存储，并在使用时通过储能器3供电。
    [n0036] 具体地，水平管4为三角形贯通管道，水平管4的尖角垂直向下，水平管4首端至尾端管径逐渐减小；沿着水平管4轴线方向上竖直腔体5与水平管4相连的边长分别为L1、L2，竖直腔体5的直径
    [n0037] 具体地，电动推进器2包括电动螺旋桨和方向舵，电动螺旋桨与储能器3动力连接，航行时，储能器3供电至电动推进器2，电动螺旋桨工作使浮体1移动，船员控制方向舵调整浮体1的前进方向。
    [n0038] 具体地，浮体1位于水平管4的端部安装有管道式流体轮机9，管道式流体轮机9与储能器3通过变速箱连接；管道式流体轮机9通过与水平管4内壁螺接的安装架进行安装；管道式流体轮机9通过储能器3供电，从而将外部水流吸入水平管4内，使竖直腔体5内气室8中的空气断续的受到挤压，从而持续的驱动空气透平6使发电机7发电，提高能耗的转换效率。
    [n0039] 实施例2：
    [n0040] 如图3至图7所示，结合实施例1的技术方案，本实施例中，正反转刮片22装置包括正转刮片21、反转刮片22、驱动齿轮23、传动齿轮24以及环形内齿轮25，正转刮片21通过传动轴11设于滤网12的一侧，并位于传动轴11的两侧，以跟随传动轴11进行转动；驱动齿轮23设于传动轴11一端并位于滤网12的一侧，传动齿轮24通过轴承可转动设于滤网12上，环形内齿轮25通过轴承可转动设于传动轴11上；传动齿轮24的两端分别啮合于传动齿轮24和环形内齿轮25上，反转刮片22连接于环形内齿轮25外壁两侧；进一步地，传动齿轮24为多个，多个传动齿轮24位于驱动齿轮23和环形内齿轮25之间并与驱动齿轮23和环形内齿轮25进行啮合传动，以提高传动效率。
    [n0041] 具体地，正转刮片21和反转刮片22成交错重叠设置于滤网12一侧，以使正转刮片21和反转刮片22在正反转过程中相切，以使正转刮片21和反转刮片22在转动到相切时对海藻等海洋植物或海洋垃圾的切割去除，以提高海藻等海洋植物或海洋垃圾的去除效率。
    [n0042] 通过在滤网12上设置正反转刮刀装置，并与旋转部件10联动，以通过波浪水流来驱动旋转部件10进行转动来带动正反转刮刀装置进行转动，从而使正转刮刀和反转刮刀对漂浮至滤网12上的海藻等海洋植物或海洋垃圾的切割去除，以降低海藻等海洋植物在滤网12上生长或吸附，从而造成滤网12堵塞的问题出现，易造成水平管4阻力增加，水平管4内水流量减少，旋转部件10不能转动的问题出现；通过正反转刮刀装置的运动，有效提高了旋转部件10的工作效率和降低了滤网12堵塞的问题出现。
    [n0043] 通过设置反转刮刀22，以使传动轴11在旋转部件10的带动下驱动反转刮刀22贴于滤网12表面进行转动，以将吸附在滤网12上的贝类生物进行清除，以降低其生长蔓延堵塞滤网12的问题出现。
    [n0044] 具体地，旋转部件10为水流驱动的旋转叶轮，旋转叶轮通过传动轴11可转动连接于水平管4内壁两侧上；进一步地，旋转部件10可以为萨沃纽斯水轮机；传动轴11上设于有第一锥齿轮31，第一锥齿轮31通过第二锥齿轮32与发电机7传动连接，以通过第一锥齿轮31驱动第二锥齿轮32转动来带动发电机7转动进行发电。
    [n0045] 通过设置旋转部件10和水平管4，以使流通水平管4内的水流带动旋转部件10进行转动，并通过将旋转部件10与发电机7进行传动连接，在水流涌动的作用下，旋转部件10旋转使发电机7发电，从而使发电机7在浮体1受波浪的冲击下，能够时刻处于发电状态，进一步提高发电效率。
    [n0046] 具体地，旋转部件10均通过传动轴11悬设于水平管4内，传动轴11的两端与水平管4的内壁通过支杆13固定，且旋转部件10的最外端至水平管4的内壁间的间距不小于旋转部件10的外径；支杆13上设有轴承，以使传动轴11可转动设于支杆13上；这样设置的好处是，通过旋转部件10的设置，在水流涌动的作用下，旋转部件10旋转使发电机7发电，从而使发电机7在浮体1受波浪的冲击下，能够时刻处于发电状态，提高发电效率。
    [n0047] 实施例3：
    [n0048] 如图8和图9所示，结合实施例2的技术方案，本实施例中，还包括内刮刀26，内刮刀26连接于传动轴11上并位于滤网12的另一侧，以通过传动轴11转动来带动内刮刀26进行转动，以使内刮刀26贴于滤网12内表面进行转动，以对吸附在内表面的贝类生物进行清除，从而有效降低滤网12从内形成的堵塞问题。
    [n0049] 以上，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。
    权利要求:
    Claims (10)
    [0001] 1.一种可航式波力发电装置，其特征在于，包括浮体(1)、安装于所述浮体(1)尾部的电动推进器(2)以及与所述电动推进器(2)动力连接的储能器(3)，所述浮体(1)底部安装有水平管(4)，所述浮体(1)上设有波力发电系统，所述波力发电系统连通于所述水平管(4)内；所述波力发电系统与所述储能器(3)连接；所述水平管(4)的一端设有滤网(12)，所述水平管(4)内设有旋转部件(10)，所述旋转部件(10)与所述波力发电系统的发电机(7)传动连接；所述滤网(12)上可转动设有正反转刮片(22)装置，所述旋转部件(10)与所述正反转刮片(22)装置通过传动轴(11)连接，以使所述旋转部件(10)在水流的带动下驱动所述正反转刮片(22)装置进行同时正反转运动。
    [0002] 2.根据权利要求1所述的可航式波力发电装置，其特征在于，所述波力发电系统包括与所述水平管(4)连通的圆柱形竖直腔体(5)和安装于所述竖直腔体(5)内腔上部的空气透平(6)，所述发电机(7)与所述空气透平(6)配合安装，所述储能器(3)与所述发电机(7)电性连接。
    [0003] 3.根据权利要求2所述的可航式波力发电装置，其特征在于，所述竖直腔体(5)内液面与所述空气透平(6)之间形成有气室(8)。
    [0004] 4.根据权利要求3所述的可航式波力发电装置，其特征在于，所述正反转刮片(22)装置包括正转刮片(21)、反转刮片(22)、驱动齿轮(23)、传动齿轮(24)以及环形内齿轮(25)，所述正转刮片(21)通过所述传动轴(11)设于所述滤网(12)的一侧，所述驱动齿轮(23)设于所述传动轴(11)一端并位于所述滤网(12)的一侧，所述传动齿轮(24)可转动设于所述滤网(12)上，所述环形内齿轮(25)通过轴承可转动设于所述传动轴(11)上；所述传动齿轮(24)的两端分别啮合于所述传动齿轮(24)和所述环形内齿轮(25)上，所述反转刮片(22)连接于所述环形内齿轮(25)外壁两侧。
    [0005] 5.根据权利要求4所述的可航式波力发电装置，其特征在于，所述正转刮片(21)和所述反转刮片(22)成交错重叠设置于所述滤网(12)一侧，以使所述正转刮片(21)和所述反转刮片(22)在正反转过程中相切。
    [0006] 6.根据权利要求1所述的可航式波力发电装置，其特征在于，所述旋转部件(10)为水流驱动的旋转叶轮，所述旋转叶轮通过所述传动轴(11)可转动连接于所述水平管(4)内壁两侧上；所述传动轴(11)上设于有第一锥齿轮(31)，所述第一锥齿轮(31)通过第二锥齿轮(32)与所述发电机(7)传动连接。
    [0007] 7.根据权利要求5所述的可航式波力发电装置，其特征在于，还包括内刮刀(26)，所述内刮刀(26)连接于所述传动轴(11)上并位于所述滤网(12)的另一侧。
    [0008] 8.根据权利要求3所述的可航式波力发电装置，其特征在于，所述水平管(4)为三角形贯通管道，所述水平管(4)的尖角垂直向下，所述水平管(4)首端至尾端管径逐渐减小。
    [0009] 9.根据权利要求1所述的可航式波力发电装置，其特征在于，所述电动推进器(2)包括电动螺旋桨和方向舵，所述电动螺旋桨与所述储能器(3)动力连接。
    [0010] 10.根据权利要求3所述的可航式波力发电装置，其特征在于，所述浮体(1)位于所述水平管(4)的端部安装有管道式流体轮机(9)，所述管道式流体轮机(9)与所述储能器(3)通过变速箱连接。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2022-01-21| TR01| Transfer of patent right|
    2022-01-21| TR01| Transfer of patent right|Effective date of registration: 20220107 Address after: 570100 No. 23, hairuihou Road, Haikou City, Hainan Province Patentee after: Sansha Power Supply Bureau Co.,Ltd. Address before: No.23, hairuihou Road, Longhua District, Haikou City, Hainan Province, 570100 Patentee before: SANSHA POWER SUPPLY BUREAU OF HAINAN POWER GRID CO.,LTD. |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    CN202023222034.5U|CN214330791U|2020-12-28|2020-12-28|一种可航式波力发电装置|CN202023222034.5U| CN214330791U|2020-12-28|2020-12-28|一种可航式波力发电装置|
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