水鬥式波浪發動的製造方法

2023-05-29 08:12:21

水鬥式波浪發動的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種水鬥式波浪發動機，包括轉子和水鬥；轉子呈圓柱或圓環形，轉子的外圓沿圓周方向均布設置數個水鬥，水鬥呈水槽結構；水鬥的開口沿圓周切向順次設置；轉子軸軸心線略高出水面並與水面平行，轉子軸軸心線大致與岸邊平行；每個水鬥的側壁上安裝單向閥，單向閥與水鬥的開口相對應，且單向閥只能進水，進水口靠水鬥底面的外側。該水鬥結構簡單、製作成本低、可靠性高，由於該水鬥式波浪發動機直接收集和利用波浪的勢能以及水的浮力帶動轉子上的水鬥運動發電，所以波浪能無中間轉換環節，利用效率高；如果每個水鬥幾何尺寸設計得較小，則還能利用極小的碎浪。
【專利說明】水鬥式波浪發動機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種波浪發動機，尤其涉及一種水鬥式波浪發動機。
【背景技術】
[0002]如今，石油、煤、天然氣等不可再生能源均面臨著儲量枯竭、價格上漲、甚至地球環境的嚴重汙染等。核裂變發電危險性高，核廢料汙染環境、處理困難，並且原料也越來越少；利用核聚變能發電還不可行。而太陽能和風能是可再生能源，對環境沒有汙染。但現有的太陽能成本太高，而風力發電機大都處於待、停機狀態，風能利用效率極低。
[0003]海洋蘊藏大量能量，包括波浪能、潮汐能、海洋溫差能、鹽梯度能、洋流能等。潮汐能和洋流能能量密度高，但受到時間和抵禦限制太大；海洋溫差能和鹽梯度能的品位太低。波浪水質點作震蕩和位移運動，產生位能。波浪能是海洋能源中最豐富、最普遍、能量密度比較高的能源之一，佔海洋能源的比重最大。據估算，世界海洋中的波浪能達700億千瓦，佔全部海洋能量的94%。
[0004]在挪威、日本、英國、美國、法國、西班牙和中國等已建成的比較成熟的波浪發電裝置，主要形式有機械型、振蕩水拄型、水流型。振蕩水拄型是利用一個容積固定的、與海水相通的容器裝置，通過波浪產生的水面位置變化引起容器內的空氣容積發生變化，壓縮容器內的空氣(中間介質)，用壓縮空氣驅動葉輪，帶動發電裝置發電。機械型是利用波浪的運動推動裝置的活動部分壓縮油、水等中間介質，通過中間介質推動發電裝置發電。水流型是利用收縮水道將波浪弓丨入高位水庫形成水位差(水頭)，驅動水輪發電機組發電。
[0005]以上波浪發電裝置各有優缺點，但有一個共同的問題是波浪能轉換成電能的中間環節多，效率低。把分散的、低密度的、不穩定的波浪能吸收起來，經濟、高效地轉化為有用的電能，是當今波浪能開發的難題和方向。因此，有必要開發設計出更簡捷高效的波浪發動機。

【發明內容】

[0006]為了克服現有波浪發動機的中間環節多、效率低、結構複雜等缺點，本發明提供了一種波浪能利用直接、效率高的水鬥式波浪發動機。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明採用了如下技術方案:
水鬥式波浪發動機，包括轉子和水鬥；轉子呈圓柱或圓環形，轉子上的轉子軸的兩端通過軸承安裝在懸浮在河流或海洋上的兩兩漂浮裝置上；
所述轉子的外圓沿圓周方向均布設置數個水鬥，所述水鬥呈水槽結構，水鬥沿轉子的軸向設置；數個水鬥的開口沿圓周切向順次設置；
所述轉子軸軸心線略高出水面並與水面平行，轉子軸(3)軸心線大致與岸邊平行；
每個水鬥的側壁上安裝單向閥，所述單向閥與水鬥的開口相對應，且單向閥的進水口靠水鬥的外側。
[0008]作為本發明的一種優選方案，每個水鬥內的橫截面上設置隔板，水鬥由隔板分割為至少兩個小水鬥，每個小水鬥上分別設置單向閥。
[0009]本發明的優點是:水鬥在波峰通過後，部分水鬥都會截住水，當波峰過後，水鬥內的水在自重之下帶動轉子旋轉；如果波谷通過水鬥，波谷上方有水的水鬥也會在重力作用下帶動轉子同方向旋轉；當轉子帶動水鬥快旋轉出水面時，在水鬥內部水壓作用下，單向閥自動開啟瀉水，瀉水後單向閥閉合，當有波峰來時，空水鬥受到向上的浮力帶動轉子同方向旋轉。由於該發動機直接利用波浪的勢能和水的浮力直接帶動轉子上的水鬥運動發電，所以波浪能利用直接、效率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為水鬥式波浪發動機的結構示意圖。
[0011]附圖中:I一水鬥底壁；2—水鬥；3—轉子軸；4一轉子；5—開口 ； 6—隔板；7—單向閥。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步說明。
[0013]如圖1所示，水鬥式波浪發動機，包括轉子4和水鬥2。轉子4呈圓柱或圓環形，轉子4上的轉子軸3的兩端通過軸承安裝在懸浮在河流或海洋上的兩漂浮裝置上。漂浮裝置即可以是船隻、也可以是其他漂浮物，只需該漂浮物能夠支持該水鬥式波浪發動機即可。
[0014]轉子4的外圓沿圓周方向均布設置數個水鬥2，水鬥2呈水槽結構，水鬥2沿轉子4的軸向設置；數個水鬥2的開口 5沿圓周切向順次設置。轉子軸3軸心線略高出水面並與水面平行，轉子軸3軸心線與波浪移動的方向垂直或者軸心線大致與岸邊平行。每個水鬥2的側壁(即水鬥底壁I)上安裝單向閥7，單向閥7與水鬥2的開口相對應，且單向閥7的進水口靠水鬥2的外側。每個水鬥2內的橫截面上設置隔板6，水鬥2由隔板6分割為至少兩個小水鬥，每個小水鬥上分別設置單向閥7，以適應小波浪的利用。
[0015]水鬥式波浪發動機設置在河流或海洋中，使轉子軸3軸心線略高出並平行水面，轉子軸3軸心線與波浪移動的方向垂直或者與岸邊平行以接收最大的波浪能量。當水面無波浪時，水面以下的水鬥裝滿水；在波浪襲來時，如果波峰通過水鬥2，波峰所漫過之處的各個水鬥都會截住水，當波峰過後，水鬥內的水在自重之下帶動轉子4旋轉；如果波谷通過水鬥，波谷上方有水的水鬥2也會在重力作用下帶動轉子4同方向旋轉。當轉子4帶動水鬥2快轉出水面時或者在波谷來時，在水鬥內部水壓作用下，單向閥7自動開啟瀉水，瀉水後單向閥7閉合，當有波峰來時，空水鬥受到向上的浮力帶動轉子4同方向旋轉；水鬥的規格取決於環境的浪高和頻率等參數；由於該水鬥式波浪發動機直接利用波浪的勢能和浮力直接帶動轉子發電，所以波浪能利用率大、實用性廣。
[0016]最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.水鬥式波浪發動機，其特徵在於:包括轉子(4)和水鬥(2);轉子(4)呈圓柱或圓環形，轉子(4)上的轉子軸(3)的兩端通過軸承安裝在懸浮在河流或海洋上的兩漂浮裝置上； 所述轉子(4)的外圓沿圓周方向均布設置數個水鬥(2)，所述水鬥(2)呈水槽結構，每個水鬥(2)沿轉子(4)的軸向設置；數個水鬥(2)的開口(5)沿圓周切向順次設置； 所述轉子軸(3)軸心線略高出水面並與水面平行，轉子軸(3)軸心線大致與岸邊平行；每個水鬥(2)的側壁上安裝單向閥(7)，所述單向閥(7)與水鬥(2)的開口相對應，且單向閥(7 )的進水口靠水鬥(2 )的外側。
2.根據權利要求1所述的水鬥式波浪發動機，其特徵在於:每個水鬥(2)內的橫截面上設置隔板(6)，水鬥(2)由隔板(6)分割為至少兩個小水鬥，每個小水鬥上分別設置單向閥(7)。
【文檔編號】F03B13/14GK103615352SQ201310686279
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】李海嘯, 王明渝, 古亮 申請人:重慶大學, 重慶理工大學