一種水波紋發電裝置的製作方法

2024-04-12 05:14:05

本發明涉及水力發電技術領域，尤其涉及一種水波紋發電裝置。

背景技術：

隨著人類社會的發展，能源消耗越來越大，石油、天然氣、煤炭等不可再生能源儲量越來越少。且這些能源使用時會造成環境汙染，人們在研究尋找開發新的替代能源。而遼闊的海洋蘊含著巨大的能量，在漲潮落潮的潮汐以及海浪過程中就蘊含著大量的動能，如果將這些動能轉變為電能將為人類提供充足的能源。我國擁有1.8萬公裡的海岸線，潮汐能資源非常豐富，傳統是圍堰式的潮汐發電，因受地理環境、投資成本、發電率、破壞生態等因素的影響，至今未大規模的建設，迫使大量的水紋波動能量白白的流失。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的實施例提供了一種成本低、結構簡單、發電率高的水波紋發電裝置。

本發明的實施例提供一種水波紋發電裝置，包括浮在海上的浮球和連在所述浮球上端的連杆，還包括支架和吊設於所述支架的二棘輪，每一所述棘輪內均設有發電機，若干第一棘板和若干第二棘板分別與所述連杆的相對兩側動連接，從而使每一所述第一棘板和每一所述第二棘板都能相對所述連杆上下轉動,每一所述第一棘板的下表面通過彈性件與所述連杆連接從而使所述第一棘板向下傾斜，每一所述第二棘板的上表面通過彈性件與所述連杆連接從而使所述第二棘板向上傾斜，二所述棘輪分別與所述第一棘板和所述第二棘板對應，所述連杆通過所述第一棘板和所述第二棘板分別帶動二所述棘輪轉動發電。

進一步地，所述連杆的相對兩側還設有若干擋板，分別位於每一所述第一棘板的上方和每一所述第二棘板的下方，以防止所述第一棘板和所述第二棘板過度向上和向下轉動。

進一步地，二所述棘輪的每一所述齧齒均具有兩個表面，其中一表面為嚙合表面,用於與對應的所述第一棘板或所述第二棘板嚙合，另一表面為自由表面，所述自由表面為弧形結構。

進一步地，每一所述第一棘板的下表面與對應的所述嚙合表面嚙合，其上表面具有弧形結構，該弧形結構與對應的所述自由表面的弧形結構相切；每一所述第二棘板的上表面與對應的所述嚙合表面嚙合，其下表面具有弧形結構，該弧形結構與對應的所述自由表面的弧形結構相切。

進一步地，所述嚙合表面為平直結構，對應的，所述第一棘板的下表面和所述第二棘板的上表面也均為平直結構。

進一步地，所述浮球內設有配重塊。

本發明的實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：本發明的水波紋發電裝置，當浮球推著所述連杆向上運動時，所述第二棘板帶動與之對應的所述棘輪轉動使之發電；當浮球推著所述連杆向下運動時，所述第一棘板帶動與之對應的所述棘輪轉動使之發電。隨著水紋上下波動，二所述棘輪中的發電機輪流發電，充分利用了水紋波動的能量，提高了發電效率，同時結構簡單、成本低，且受地理限制較小，適合規模化建設。

附圖說明

圖1是本發明水波紋發電裝置的整體示意圖；

圖2是圖1的局部放大示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地描述。

請參考圖1和圖2，本發明的實施例提供了一種水波紋發電裝置，利用水紋波動的能量發電，主要包括浮在海上的浮球4和連在所述浮球4上端的連杆3，以及兩個內置有發電機的棘輪2。

如圖1所示，水波紋發電裝置還包括支架1，所述支架1的一端為固定端11，固定於陸地、海上平臺或海上船隻上，另一端為支撐端12，懸空設於大海5的上方。兩個所述棘輪2分別通過兩個連接件13吊掛且固定於所述支撐端12。

請參考圖1和圖2，所述浮球4內置有配重塊41，在所述配重塊41的作用下，所述浮球4具有適當的吃水深度，從而對海水的上下波動更為敏感。所述連杆3的下端與所述浮球4的上端連接，所述連杆3的上端區域的相對兩側各設有二棘輪配合部，分別為第一棘輪配合部和第二棘輪配合部。所述第一棘輪配合部具有第一棘輪配合部主體，所述第二棘輪配合部具有第二棘輪配合部主體，所述第一棘輪配合部主體和所述第二棘輪配合部主體均為所述連杆3的局部部分。

所述第一棘輪配合部從上至下設有若干第一棘板31，每一所述第一棘板31具有上下設置的一上表面311和一下表面312，所述第一棘板31的下表面312為平直結構，而其上表面311具有一段弧形結構，每一所述第一棘板31的下表面312的中間區域通過彈性件34與所述第一棘輪配合部主體連接從而使所述第一棘板31向下傾斜。每一所述第一棘板31的一端與所述第一棘輪配合部主體動連接，而其另一端朝向對應的棘輪2所在的方向延伸，使每一所述第一棘板31可相對所述第一棘輪配合部主體在上下方向上轉動。為了防止所述第一棘板31過度向上轉動，每一所述第一棘板31的上方還設有一擋板33，所述擋板33的一端固定於所述第一棘輪配合部主體。該彈性件34一方面能撐開對應的所述第一棘板31，使所述第一棘板31與所述第一棘輪配合部主體之間具有一個向下的張角，另一方面在所述第一棘板31與對應的棘輪2嚙合時，對所述第一棘板31施加一個向下的彈性拉力，以增加所述第一棘板31的嚙合力度

所述第二棘輪配合部從上至下設有若干第二棘板32，每一所述第二棘板32具有上下設置的一上表面321和一下表面322，所述第二棘板32的上表面321為平直結構，而其下表面322具有一段弧形結構，每一所述第二棘板32的上表面321的中間區域通過彈性件34與所述第二棘輪配合部主體連接從而使所述第二棘板32向上傾斜。每一所述第二棘板32的一端與所述第二棘輪配合部主體動連接，而其另一端朝向對應的棘輪2所在的方向延伸，使每一所述第二棘板32可相對所述第二棘輪配合部主體在上下方向上轉動。為了防止所述第二棘板32過度向下轉動，每一所述第二棘板32的下方還設有一擋板33，所述擋板33的一端固定於所述第二棘輪配合部主體。該彈性件34一方面能撐開對應的所述第二棘板32，使所述第二棘板32與所述第二棘輪配合部主體之間具有一個向上的張角，另一方面在所述第二棘板32與對應的棘輪2嚙合時，對所述第二棘板32施加一個向上的彈性拉力，以增加所述第二棘板32的嚙合力度

每一所述棘輪2的每一所述齧齒21也均具有兩個表面，其中一表面為嚙合表面211,用於與對應的所述第一棘板31或所述第二棘板32嚙合，另一表面為自由表面212，所述自由表面212為弧形結構，所述嚙合表面211為平直結構。

每一所述第一棘板31的下表面312與對應的所述嚙合表面211嚙合，其上表面312的弧形結構與對應的所述自由表面212的弧形結構相切；每一所述第二棘板32的上表面321與對應的所述嚙合表面211嚙合，其下表面322的弧形結構與對應的所述自由表面212的弧形結構相切。

當起伏的海水推動所述浮球4向上浮起時，所述浮球4帶動所述連杆3向上運動，所述第二棘輪配合部隨之向上運動，於是所述第二棘輪配合部上的若干所述第二棘板32向上運動，並與與之對應的所述棘輪2嚙合，由於每一所述第二棘板32的下表面通過對應的彈性件34與所述第二棘輪配合部連接,該彈性件34對該第二棘板32具有斜向下的彈性拉力,在該彈性拉力的作用下,所述第二棘板32對對應的棘輪2上相應的齧齒21施加了一個向上的作用力，從而帶動該棘輪2使該棘輪2順時針轉動，該棘輪2中的發電機隨之發電。所述連杆3向上運動運動時,所述第一棘輪配合部上的所述第一棘板31也向上運動,由於所述第一棘板31上表面312的弧形結構與對應的所述自由表面212的弧形結構相切,所以所述第一棘板31向上運動的時候,其上表面312能夠不與對應的所述棘輪2嚙合從而避免使對應的所述棘輪2因受力而發生逆時針轉動。當起伏的海水推動所述浮球4下沉時，所述浮球4帶動所述連杆3向下運動，所述第一棘輪配合部隨之向下運動，於是所述第一棘輪配合部上的若干所述第一棘板向下運動，並與與之對應的所述棘輪2嚙合，由於每一所述第一棘板31的下表面通過對應的彈性件34與所述第一棘輪配合部連接,該彈性件34對該第一棘板31具有斜向下的彈性拉力,在該彈性拉力的作用下,所述第一棘板31對對應的棘輪2上相應的齧齒21施加了一個向下的作用力，從而帶動該棘輪2使該棘輪2也順時針轉動，該棘輪2中的發電機隨之發電。所述連杆3向上運動運動時,所述第二棘輪配合部上的所述第二棘板32也向上運動,由於所述第二棘板32上表面322的弧形結構與對應的所述自由表面212的弧形結構相切,所以所述第二棘板32向上運動的時候,其上表面322能夠不與對應的所述棘輪2嚙合從而避免使對應的所述棘輪2因受力而發生逆時針轉動。同時在所述彈性件34的作用下,處於閒置狀態的所述第一棘板31和所述第二棘板32自動復位。無論所述浮球4向上還是向下運動，在同一連杆3的帶動下，總有一所述棘輪2轉動發電，而且發電方向一致，不僅充分利用了水紋波動的能量，提高了發電效率，同時還結構簡單、成本低，且受地理限制較小，適合規模化建設。

在本文中，所涉及的前、後、上、下等方位詞是以附圖中零部件位於圖中以及零部件相互之間的位置來定義的，只是為了表達技術方案的清楚及方便。應當理解，所述方位詞的使用不應限制本申請請求保護的範圍。

在不衝突的情況下，本文中上述實施例及實施例中的特徵可以相互結合。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。