双收缩波道发电防波堤的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用波浪能的发电设备，特别涉及一种兼具高效率、具有强抗风浪能力、低成本的双收缩波道发电防波堤。
技术背景
[0002]目前波浪发电装置在实际应用中存在以下问题:平台用桩固定，或者制造一个大于波长很多倍的浮体，例如2012年10月03日公开的ZL201220106154.5的一种水轮机式海浪发电设备，这种装置的特点是只能利用原来的波高，攫取0?1倍波高的浪能，不能攫取1?4倍波高的浪能，即不能把波浪放大后再利用。
[0003]目前这种应用方式，在小浪时效果不明显，发电效率不高。而中国沿海的平均波高只有1米，所以，其经济价值不大。
[0004]未来波浪能发电的发展趋势是:研制效率高、具有强抗风浪能力、低建造成本的波浪能发电装置。只有效率高、具有很强的抗风浪能力，才能充分利用浪能，适应恶劣的海况，同时保障发电设备不被大风浪损毁；设计简单，才能低成本，才具有商业利用价值。
【发明内容】
[0005]本发明旨在提供一种兼具高效率、具有强抗风浪能力、特别是面对小波浪照样可以工作，而且成本还非常低的波浪能发电设备。用桩固定海上平台，安装于平台上的水轮机，只能利用0?1倍的波高，这是效率不高的原因。本发明解决了这个问题，利用2块混凝土板101围成收缩波道1，就会使波浪放大数倍，根据P = h2T公式，波浪能量会随波高成几何级数变化，水轮机或浮体在此基础上获得的波浪能就会非常高，就能大幅度提高效率。
[0006]本发明的工作原理:
[0007]在自然界，呈喇叭状的水道被称为收缩波道，具有放大波浪的作用，可以使波高增加数倍。现在，如图2，我们用两块竖板101做成人造收缩波道，波浪按箭头9所示方向前进，在筒4处里边就会获得被放大的波浪；为使放大的波浪完全进入筒4内，安装了横板102，这样，收缩波道1就变成了真正的四方形喇叭，与筒4相连就会形成近似U型的结构。U型结构是一种虹吸装置，在收缩波道1获放大的波浪，就基本上传导到筒4内，被水轮机发电设备系统5或浮体发电设备系统6充分利用。如果没有横板102，被放大波浪中很多的部分就会撞到筒4外面的壁上，就不能进入筒4内做功，能量被白白浪费了。
[0008]当涨潮或者波浪较大时，不能被下收缩波道1完全容纳的富余波浪，如图3所示，就会朝上收缩波道2前进，进入小水库3处，如图4所示，小水库3的水因重力就会进入筒4内参与做功过程。
[0009]本发明具有的有益效果:
[0010]1、利用收缩波道原理，使水轮机发电设备系统5或浮体发电设备系统6获得数倍波高的水头，大大增加了做功的水能。
[0011]2、中国的沿海平均波高只有1米，如能让设备在此基础上攫取数倍波高的浪能，就会大大增加商业使用波浪发电的可行性，使中国商业波浪发电成为可能；否则，波浪发电只能停留在科研领域。
[0012]3、把一般混凝土防波堤建设成本专利的样子并排，就是很好的防波堤，这样能使传统的防波堤不再是不直接创造经济效益的投资。
【附图说明】
[0013]图1是本发明整体结构的三视图。
[0014]图2是下收缩波道示意图。
[0015]图3是上收缩波道示意图。
[0016]图4是小水库示意图。
[0017]图5是筒的位置图。
[0018]图6是水轮机发电设备系统示意图。
[0019]图7是浮体发电设备系统示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0021]实施案例1:
[0022]如图1、图6所示，本实施例由下收缩波道系统1、上收缩波道系统2、小水库系统3、筒4、水轮机发电设备系统5组成；
[0023]如图2，下收缩波道系统1包括:竖板101、横板102、底板103，4块版围成一个喇叭状的水道；竖版101的长度110在3-50米，其形状可以是直板、弯板、多边形板；横版102的长度112在2-50米，其形状可以是直板、弯板、多边形板。
[0024]如图3，上收缩波道系统2包括'2块上竖板201、1块上底板202，上底板202上头与小水库的上缘连接，另一头下接下横版102的出口上缘。
[0025]如图4,小水库系统3包括:底板301、围板302,底板301的中间与筒4连通。
[0026]如图5，筒4是中空的管子，下面与下收缩波道1连通，上面与底板301连通。
[0027]如图6，水轮机发电设备系统5包括:双向转动水轮机501，轴502，转动方向调整器503，发电机504 ;双向转动水轮机501安装于筒4内的下方。
[0028]如图1，当波浪9的波峰进入下收缩波道1后，收缩波道里边的波高会增加许多倍，由于筒4与下收缩波道1连通，实际上形成一个U型虹吸装置，增高的波峰会在筒4内获得体现；当下收缩波道1处于波谷时，底板103与筒4的交汇处是个弧形104，如图2，筒4内的水在重力的作用下，会迅速下跌，这样在筒4内就会形成变化的水头；这个变化的水头就会推动双向转动水轮机501顺逆时针转动，如图6，正反方向的力矩经轴502传导到转动方向调整器503调整后，就会变成匀速单向，再由轴传到发电机504，发电机504就能发出稳定的电力。
[0029]潮汐有低潮和高潮，当高潮或波浪较大时，水位较高，这样下收缩波道1会容纳不下所有水，富余的水就会沿上收缩波道2往小水库3窜，小水库3就会接纳这些富余的水，经筒4往下流，推动水轮机发电设备5做功发电。
[0030]实施案例2:
[0031]如图1、图7所示，本实施例由下收缩波道系统1、上收缩波道系统2、小水库系统3、筒4、浮体发电设备系统6组成；
[0032]如图2，下收缩波道系统I包括:竖板101、横板102、底板103，4块版围成一个喇叭状的水道；竖版101的长度110在3-50米，其形状可以是直板、弯板、多边形板；横版102的长度112在2-50米，其形状可以是直板、弯板、多边形板。
[0033]如图3，上收缩波道系统2包括'2块上竖板201、I块上底板202，上底板202上头与小水库的上缘连接，另一头下接下横版102的出口上缘。
[0034]如图4,小水库系统3包括:底板301、围板302,底板301的中间与筒4连通。
[0035]如图5，筒4是中空的管子，下面与下收缩波道I连通，上面与底板301连通。
[0036]如图7,浮体发电设备系统6包括:浮体601,齿条602,力矩方向转换器603,发电机604 ;浮体601在筒4内的下行程位置在600处，上行程位置在601处。
[0037]如图1，当波浪9的波峰进入下收缩波道I后，收缩波道里边的波高会增加许多倍，由于简4与下收缩波道I连通，实际上形成一个U型虹吸装置，增高的波峰会在筒4内获得体现；当下收缩波道I处于波谷时，底板103与筒4的交汇处是个弧形104，如图2，筒4内的水在重力的作用下，会迅速下跌，这样在筒4内就会形成变化的水头；这个变化的水头就会带动浮于水面的浮体601做上下运动，从而带动齿条602上下运动，齿条602的上下运动经过力矩方向转换器603就会变成匀速单向的轴旋转运动，从而带动发电机604旋转产生稳定电力。
[0038]潮汐有低潮和高潮，当高潮或波浪较大时，水位较高，这样下收缩波道I会容纳不下所有水，富余的水就会沿上收缩波道2往小水库3窜，小水库3就会接纳这些富余的水，经筒4往下流，从浮体601与筒4的间隙，经下收缩波道I流回大海。
[0039]本发明不局限于上述具体的实施例或实施方式，只要利用收缩波道原理，使筒4内获得数倍波高的水能的装置，均落入本发明的保护范围之中。
[0040]上面结合附图对本发明优选的【具体实施方式】和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前题做出各种变化。
【主权项】
1.一种双收缩波道发电防波堤，包括下收缩波道系统(1)、上收缩波道系统(2)、小水库系统(3)、筒(4)、水轮机发电设备系统(5)、浮体发电设备系统(6);其特征在于: 下收缩波道系统(1)由竖板(101)、横板(102)、底板(103)组成； 上收缩波道系统(2)由上竖板(201)、上底板(202)组成；上收缩波道(2)的一头与下收缩波道(1)入口的上缘连接，另一头与小水库系统(3)的一边上缘连接； 小水库系统(3)的一边上缘与上收缩波道(2)连接，下面的开口连通筒(4)； 筒(4)的下面与下收缩波道系统(1)连通，上面与小水库系统(3)连通； 水轮机发电设备系统(5)或浮体发电设备系统(6)安装在筒(4)内。2.根据权利要求1所述的双收缩波道发电防波堤，其特征在于:下收缩波道系统(1)的竖板(101)的长度(110)从筒(4)前外缘算起在3?50米长，其形状可以是直板、弯板及多边形板。3.根据权利要求1所述的双收缩波道发电防波堤，其特征在于:下收缩波道系统(1)横板(102)的长度(112)在2?50米长，其形状可以是直板、弯板及多边形板。4.根据权利要求1所述的双收缩波道发电防波堤，其特征在于:上收缩波道系统(2)一头与下收缩波道(1)入口的上缘连接，另一头与小水库系统(3)的一边上缘连接。5.根据权利要求1所述的双收缩波道发电防波堤，其特征在于:小水库系统(3)的一边上缘与上收缩波道(2)连接，下面的开口连通筒(4)。6.根据权利要求1所述的双收缩波道发电防波堤，其特征在于:筒(4)的形状可以是圆形、方形、多边形等，下面与下收缩波道系统(1)连通，上面与小水库系统(3)连通。7.根据权利要求1所述的双收缩波道发电防波堤，其特征在于:筒(4)内安装水轮机发电设备系统(5)。8.根据权利要求1所述的双收缩波道发电防波堤，其特征在于:筒(4)内安装浮体发电设备系统(6);浮体发电设备系统(6)的浮体(601)的形状可以是圆柱形、多边柱形、圆形、扁圆形等。
【专利摘要】本发明涉及一种双收缩波道发电防波堤。本发明旨在提供一种高效率、低建造成本的浪能发电设备。其技术方案是：双收缩波道发电防波堤，包括下收缩波道系统、上收缩波道系统、小水库系统、筒、水轮机发电设备系统或浮体发电设备系统。下收缩波道系统类似一个横放的方形漏斗，里边与筒连通，形成一个近似虹吸装置；上收缩波道系统两头分别与下收缩波道系统和小水库连接；小水库的下方与筒连通；水轮机发电设备系统或浮体发电设备系统安装在筒内。本发明波浪能转换率较高，整体稳定性好，具有超强的抗风浪能力，特别喜爱滔天大浪。
【IPC分类】E02B9/08, E02B3/06
【公开号】CN105332358
【申请号】CN201410405947
【发明人】陈文彬
【申请人】陈文彬
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年8月15日