专利名称：波浪能发电单元及发电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种波浪能发电单元及发电装置
背景技术：
发电的形式主要是以火力发电、水力发电、太阳能蓄电、内燃机发电、风力发电以 及核能发电，跟人们的生活用电带来了方便，但是，上述中的火力发电和内燃机发电，需要 消耗大量不可再生资源，水力发电和风力发电虽然环保，但受江河湖泊和风力有限条件的 限制，不能够彻底解决能源危机的问题，而核能发电存在着潜在的环境污染问题和安全问 题，满足不了人们日益提高对电能的综合需求的问题，为了解决这些问题，人们逐渐利用波 浪发电，波浪能是一种密度低、不稳定、无污染、可再生、储量大、分布广、利用难的能源，由 于波浪能的利用地点局限在海岸附近，还容易收到海洋灾害性气候的侵袭，开发成本高，规 模小、社会效益好但经济效益差、投资回收期长，长期以来，束缚了波浪能的大规模商业化 开发利用和发展。而目前，CN1090910A公开了一种海浪发电装置，CN2818833Y公开了一种海浪浮力 发电站，这些现有技术部包括一浮子、一杠杆、一齿轮传动机构或一齿条传动机构和一发电 机，浮子浮在海面或者湖面上，杠杆的一端与浮子固定连接，杠杆的另一端与齿轮传动的机 构的动力输入齿轮或齿条传动机构的动力输入齿条固定连接，而齿轮传动的机构的动力输 入轴或齿条传动机构的动力输入轴再与发电机相连，当波浪过来时，将浮子托起，这一浪过 去后，浮子靠自身重量下落，如此反复，在浮子上升和下降的过程中，浮子通过杠杆推动动 力输入齿轮或动力输入齿条顺时针或逆时针转动驱动发电机发电，这些结构复杂，制造成 本比较高，而且机械损耗大，效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、制造成 本低、发电效率高的波浪能发电单元及发电装置。本发明波浪能发电单元所采用的技术方案是本发明包括两个浮箱、连接两个所 述浮箱的杠杆装置及位于两个所述浮箱内部下方的水缸装置和水轮发电装置，所述杠杆装 置的两端分别伸入两个所述浮箱的内部，所述水缸装置包括水缸I、位于所述水缸I内的 活塞I及连接所述活塞I的活塞杆I，所述活塞杆I与所述杠杆装置的端部转动连接，所 述水缸I与所述水轮发电装置管道相通，所述水缸I连接有与所述浮箱外部相通的进水 管，所述水轮发电装置连接有与所述浮箱外部相通的出水管，所述进水管上、所述水缸I与 所述水轮发电装置之间的管道上均设置有指向所述水轮发电装置的单向阀。所述杠杆装置包括杠杆、设置在所述浮箱上且可摆动安装所述杠杆的包裹组件， 所述杠杆与所述活塞杆转动连接。所述水缸装置还包括水缸II、位于所述水缸II内的活塞II及连接所述活塞II的活 塞杆II，所述浮箱内还设置有至少四个滚轮、设置在所述滚轮上的绳索、连接所述浮箱顶部
4与底部的中间连接杆、设置在所述中间连接杆上并与所述中间连接杆滑动配合的滑动块， 所述活塞杆II与所述滑动块活动连接，至少四个所述滚轮的一半设置在所述浮箱顶部，另 一半设置在所述浮箱底部对应的下方，所述绳索的一边与所述杠杆的端部相连接，另一边 与所述滑动块相连接。所述杠杆为可伸缩杆，所述杠杆上设置有调节所述杠杆长度的液压缸，所述浮箱 内还设置有上滑台和下滑台，所述上滑台设置在所述浮箱顶部并与所述浮箱顶部滑动配 合，所述浮箱内部上方的所述滚轮和所述中间连接杆的上端均设置在所述上滑台上，所述 下滑台设置在所述浮箱底部并与所述浮箱底部滑动配合，所述水缸I、所述水缸II、所述浮 箱下方的所述滚轮和所述中间连接杆的下端设置在所述下滑台上，所述中间连接杆与所述 浮箱的侧壁之间连接有液压缸。所述浮箱的顺部和底部之间还设置有至少一支支撑杆，所述杠杆穿过所述支撑杆 并与所述支撑杆上的滑轨滑动配合。所述杠杆装置包括位于所述浮箱内的摇臂、位于所述浮箱外并与所述摇臂转动连 接的杠杆、设置在所述摇臂与所述杠杆之间的油封，所述摇臂与所述活塞杆I转动连接。本发明波浪能发电装置所采用的技术方案是它包括一组或多组所述波浪能发电 单元、至少两个设置所述波浪能发电单元的浮体、设置在其中一个所述浮体上的电力控制 室，一个所述波浪能发电单元上的两个所述浮箱分别设置在不同的两个所述浮体上，所述 浮箱的一部分位于所述浮体的上方，另一部分位于所述浮体的下方，所述电力控制室内设 有电力指控系统，所述液压缸均与所述电力控制系统电连接。所述波浪能发电装置还包括集浪挡板，所述集浪挡板与所述浮箱之间连接有所述 液压缸，所述液压缸与所述电力控制系统电连接。所述波浪发电装置还包括设置在所述浮体上的缆绳和缆绳调节装置，所述缆绳调 节装置包括电机、与所述电机转动轴相连接的齿轮调速箱、所述齿轮调速箱输出轴上的转 轮，所述缆绳设置在所述转轮上，所述电机与所述电力控制系统电连接。本发明的有益效果是由于本发明包括两个浮箱、连接两个所述浮箱的杠杆装置 及位于所述浮箱内部下方的水缸装置和水轮发电装置，所述杠杆装置的两端分别伸入两个 所述浮箱的内部，所述水缸装置包括水缸I、位于所述水缸I内的活塞I及连接活塞的活 塞杆I，所述活塞杆I与所述杠杆的端部转动连接，所述水缸I与所述水轮发电装置管道 相通，所述水缸I连接有与所述浮箱外部相通的进水管，所述水轮发电装置连接有与所述 浮箱外部相通的出水管，所述进水管上、所述水缸与所述水轮发电装置之间的管道上均设 置有指向所述水轮发电装置的单向阀。通过将所述浮箱放到海面或者湖面上后，利用波浪 使多个所述浮箱产生势位差，所述杠杆在所述支撑杆的作用摆动而倾斜，从而使所述水缸 的活塞杆向上时在所述单向阀的作用下单方面吸入水，下压时使水经过管道进入所述水轮 发电装置，使水轮发电装置发电，省去了使用齿轮传动机构或齿条传动机构，降低了成本， 避免了机械损耗大，所以本发明结构简单、制造成本比较低、发电效率高。由于所述水缸装置还包括水缸II、位于所述水缸II内的活塞II及连接所述活塞II 的活塞杆II、至少四个滚轮和设置在滚轮上的绳索、连接所述浮箱顶部与底部的中间连接 杆、设置在所述中间连接杆上并与所述中间连接杆滑动配合的滑动块，所述活塞杆II与所 述滑动块活动连接，至少四个所述滚轮一半设置在所述浮箱顶部，另一般设置在所述浮箱底部上对应的下方，所述绳索的一边与所述杠杆的端部相连接，另一边与所述滑动块相连 接，当所述水缸I的活塞杆I下压时提供动力使所述水轮发电装置工作，同时所述活塞杆 II在所述绳索的作用下上升，使所述水缸II吸水蓄能，所述水缸I的活塞杆上升吸水蓄能 时，而所述水缸II的活塞杆开始下压使水轮发电装置功过，通过这种方式，源源不断的为所 述水轮发电装置提供动力使其工作，增强波浪能的利用率，所以本发明波浪能的利用率高。
图1是本发明实施例--的主视图2是本发明实施例--的俯视图3是本发明实施例--的内部结构示意图4是本发明实施例二二的主视图5是本发明实施例二二的俯视图6是本发明实施例二二的内部结构示意图7是本发明下滑轮设在浮箱底板上的截面示意图
图8是本发明缆绳调速装置的结构示意图9为图6的局部A处的结构示意图。
具体实施例方式实施例一如图1、图2、图3、图7、图8所示，本实施例包括四组波浪能发电单元、设置所述波 浪能发电单元的三个浮体300、与所述浮体300活动连接的集浪挡板21和连接三个所述浮 体300的缆绳400、设置在所述浮体300内的缆绳调节装置、设置在其中一个所述浮体300 上的电力控制室500，所述缆绳400设置在所述缆绳调节装置上，所述电力控制室500内设 有电力控制系统，所述波浪能发电单元包括两个浮箱100和连接所述浮箱100的杠杆200， 所述杠杆200的两端分别伸入两个所述浮箱100的内部，所述杠杆200与所述浮箱100的交 点处设有包裹组件4，所述包裹组件4包括两个相互配合防水且可使所述杠杆200摆动的包 裹片，所述杠杆200在与所述浮箱100的交点处为球形，通过相互配合的包裹片包裹在所述 球形上使所述杠杆200可摆动并防水，所述波浪能发电单元的所述两个浮箱100分别设置 在不同的所述浮体300上，中间的所述浮体300上设置有4个浮箱100，其他的所述浮体200 上均设置2个所述浮箱100，所述浮箱100内部下方设置有水缸装置和水轮发电装置，所述 水缸装置包括水缸I 10、位于所述水缸I 10内的活塞I 11及连接活塞的活塞杆I 12、下 滑台18，所述活塞杆I 12与所述杠杆200的端部转动连接，所述水轮发电装置包括水轮机 13和与所述水轮机相连接的发电机14，所述水缸I 10与所述水轮机13管道连接，所述水 缸I 10连接有与所述浮箱100外部相通的进水管15，所述水轮机13连接有与所述浮箱100 外部相通的出水管16，所述进水管15上、所述水缸I 10与所述水轮机13之间的管道上均 设置有指向所述水轮机13的单向阀17，所述杠杆200为可伸缩杆，所述杠杆200上设置有 调节所述杠杆200长度的液压缸35，所述浮箱100顶部与底部之间连接有中间连接杆19， 所述下滑台18与所述浮箱100底部滑动配合，所述水缸I 10设在所述下滑台18上部，所 述水缸I 10与所述中间连接杆19之间设置有液压缸35，所述液压缸35 —端与所述水缸I 10活动连接，另一端与所述中间连接杆19活动连接，所述浮箱100的顶部和底部之间还 设置有至少一支支撑杆20，所述杠杆200穿过所述支撑杆20并与所述支撑杆20上的滑轨 滑动配合，所述集浪挡板21和所述浮箱100之间设置有所述液压缸35，通过所述液压缸35 可根据当时海况调节所述集浪挡板21的入水角度，同时控制所述浮箱100和所述杠杆200 的摇摆幅度，有利于波浪的集中和减少波浪对箱体的冲击，所述缆绳调节装置包括电机22、 与所述电机转动轴连接的齿轮调速箱23、所述齿轮调速箱23输出轴上的转轮24，所述缆绳 400设置在所述转轮24上，所述液压缸35和所述电机22均与所述电力控制系统电连接，并 可通过所述电力控制系统与所述水轮发电装置电连接查看所述水轮发电装置的工作情况。实施例二 如图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，本实施例包括两组波浪能发电单元、设置所 述波浪能发电单元的两个浮体300、与所述浮体300活动连接的集浪挡板21和连接两个所 述浮体300的缆绳400、设置在所述浮体300内的缆绳调节装置、设置在其中一个所述浮体 300上的电力控制室500，所述缆绳400设置在所述缆绳调节装置上，所述电力控制室500 内设有电力控制系统，所述波浪能发电单元包括两个浮箱100和连接所述浮箱100的杠杆 200，所述杠杆200的两端分别伸入两个所述浮箱100的内部，所述杠杆装置包括杠杆200、 与所述杠杆200相连接的摇臂1、位于所述杠杆200和所述摇臂1之间的油封2，所述油封2 固定在所述浮箱100上，所述杠杆200与所述摇臂1可绕所述油封2转动，所述波浪能发电 单元的所述两个浮箱100分别设置在两个不同的所述浮体300上，所述浮箱100内部下方 设置有水缸装置和水轮发电装置，所述水缸装置包括水缸I 10、位于所述水缸I内的活塞 I 11、连接活塞的活塞杆I 12、水缸II 30、位于所述水缸II 30内的活塞II 31及连接所述活
塞II 31的活塞杆II 32、四个滚轮33和设置在所述滚轮33上的绳索34、下滑台18、上滑台 28、连接所述下滑台18和所述上滑台28的中间连接杆19、设置在所述中间连接杆19上并 与所述中间连接杆19滑动配合的滑动块36，所述水轮发电装置包括水轮机13和与所述水 轮机相连接的发电机14，所述水缸I 10和所述水缸II 30、两个所述滚轮33、所述中间连接 杆19的下端均固定在所述下滑台18上，所述下滑台18与所述浮箱100的底板滑动配合，所 述水缸I 10和所述水缸II 30并联接通与所述浮箱100的外部相通的进水管15，并分别与 所述水轮机33管道连接，所述水轮机33上连接有与所述浮箱100的外部相通的出水管16， 所述进水管15上、所述水缸I 10和所述水缸II 30与所述水轮机13连接的管道上均设置 有指向所述水轮机13的单向阀17，所述进水管15、所述出水管16均为可收缩管道，所述活 塞杆I与所述杠杆200的端部转动连接，所述活塞杆II与所述滑动块36固定连接，另外两 个所述滚轮33和所述中间连接杆19的下端均固定设置在所述上滑台28上，所述上滑台28 与所述浮箱100的顶部滑动配合，所述绳索34的一边与所述摇臂1的端部相连接，另一边 与所述滑动块36相连接，所述浮箱100的顶部和底部之间还设置有至少一支支撑杆20，所 述摇臂1穿过所述支撑杆20并与所述支撑杆20上的滑轨滑动配合，所述集浪装置包括集 浪挡板21和调节所述集浪挡板21角度的所述液压缸35，所述集浪挡板21与所述浮箱100 活动连接，所述液压缸35 —端与所述浮箱100相连接，另一端与所述集浪挡板21相连接， 可根据当时海况调节所述集浪挡板51的入水角度，同时控制所述浮箱100和所述杠杆装置 的摇摆幅度，有利于波浪的集中和减少波浪对箱体的冲击，所述缆绳调节装置包括电机22、 与所述电机22转动轴相连接的齿轮调速箱23、所述齿轮调速箱23输出轴上的转轮24，所述缆绳400设置在所述转轮24上，所述液压缸35和所述电机22均与所述电力控制系统电 连接，并可通过所述电力控制系统与所述水轮发电装置电连接查看所述水轮发电装置的工 作情况。 本发明可广泛应用于波浪发电领域。
权利要求
一种波浪能发电单元，其特征在于它包括两个浮箱(100)、连接两个所述浮箱(100)的杠杆装置及位于两个所述浮箱(100)内部下方的水缸装置和水轮发电装置，所述杠杆装置的两端分别伸入两个所述浮箱(100)的内部，所述水缸装置包括水缸Ⅰ(10)、位于所述水缸Ⅰ(10)内的活塞Ⅰ(11)及连接所述活塞Ⅰ(11)的活塞杆Ⅰ(12)，所述活塞杆Ⅰ(12)与所述杠杆装置的端部转动连接，所述水缸Ⅰ(10)与所述水轮发电装置管道相通，所述水缸Ⅰ(10)连接有与所述浮箱(100)外部相通的进水管(15)，所述水轮发电装置连接有与所述浮箱(100)外部相通的出水管(16)，所述进水管(15)上、所述水缸Ⅰ(10)与所述水轮发电装置之间的管道上均设置有指向所述水轮发电装置的单向阀(17)。
2.根据权利要求1所述的波浪能发电单元，其特征在于所述杠杆装置包括杠杆 (200)、设置在所述浮箱(100)上且可摆动安装所述杠杆(200)的包裹组件(4)，所述杠杆 (200)与所述活塞杆(12)转动连接。
3.根据权利要求1或2所述的波浪能发电单元，其特征在于所述水缸装置还包括 水缸II (30)、位于所述水缸II (30)内的活塞II (31)及连接所述活塞II (31)的活塞杆 II (32)，所述浮箱(100)内还设置有至少四个滚轮(33)、设置在所述滚轮(33)上的绳索 (34)、连接所述浮箱(3100)顶部与底部的中间连接杆(19)、设置在所述中间连接杆(19)上 并与所述中间连接杆(19)滑动配合的滑动块(36)，所述活塞杆II (32)与所述滑动块(36) 活动连接，至少四个所述滚轮(33)的一半设置在所述浮箱(100)顶部，另一半设置在所述 浮箱(100)底部对应的下方，所述绳索(34)的一边与所述杠杆(200)的端部相连接，另一 边与所述滑动块(36)相连接。
4.根据权利要求3所述的波浪能发电单元，其特征在于所述杠杆(200)为可伸缩杆， 所述杠杆(200)上设置有调节所述杠杆(200)长度的液压缸(35)，所述浮箱(100)内还设 置有上滑台(28)和下滑台(18)，所述上滑台(28)设置在所述浮箱(100)顶部并与所述浮 箱(100)顶部滑动配合，所述浮箱(100)内部上方的所述滚轮(33)和所述中间连接杆(19) 的上端均设置在所述上滑台(28)上，所述下滑台(18)设置在所述浮箱(100)底部并与所 述浮箱(100)底部滑动配合，所述水缸I (10)、所述水缸II (30)、所述浮箱(100)下方的所 述滚轮(33)和所述中间连接杆(19)的下端设置在所述下滑台(18)上，所述中间连接杆 (19)与所述浮箱(100)的侧壁之间连接有液压缸(35)。
5.根据权利要求4任一项所述的波浪能发电单元，其特征在于所述浮箱(100)的顶 部和底部之间还设置有至少一支支撑杆(20)，所述杠杆(200)穿过所述支撑杆(20)并与所 述支撑杆(20)上的滑轨滑动配合。
6.根据权利要求1所述的波浪能发电单元，其特征在于所述杠杆装置包括位于所述 浮箱(100)内的摇臂⑴、位于所述浮箱(100)外并与所述摇臂⑴转动连接的杠杆(100)、 设置在所述摇臂(1)与所述杠杆(200)之间的油封(2)，所述摇臂(1)与所述活塞杆I (12) 转动连接。
7.一种包括一组或多组权利要求1所述波浪能发电单元的波浪能发电装置，其特征在 于它还包括至少两个设置所述波浪能发电单元的浮体(300)、设置在其中一个所述浮体 (300)上的电力控制室(500)，一个所述波浪能发电单元上的两个所述浮箱(100)分别设置 在不同的两个所述浮体(300)上，所述浮箱(100)的一部分位于所述浮体(300)的上方，另 一部分位于所述浮体(300)的下方，所述电力控制室(500)内设有电力指控系统，所述液压缸(35)均与所述电力控制系统电连接。
8.根据权利要求7所述的波浪能发电装置，其特征在于所述波浪能发电装置还包括 集浪挡板(21)，所述集浪挡板(21)与所述浮箱之间连接有所述液压缸(35)，所述液压缸 (35)与所述电力控制系统电连接。
9.根据权利要求7所述的波浪能发电装置，其特征在于所述波浪发电装置还包括设 置在所述浮体(300)上的缆绳(400)和缆绳调节装置，所述缆绳调节装置包括电机(22)、与 所述电机转动轴相连接的齿轮调速箱(23)、所述齿轮调速箱(23)输出轴上的转轮(24)，所 述缆绳(400)设置在所述转轮(24)上，所述电机(22)与所述电力控制系统电连接。
全文摘要
本发明公开了一种波浪能发电单元及发电装置，旨在提供一种结构简单、制造成本低、发电效率高的波浪能发电单元和波浪能发电装置。该波浪能发电装置包括波浪能发电单元、设置所述波浪能发电单元的水翼，所述波浪能发电单元包括两个浮箱、杠杆装置、位于所述浮箱底部的水缸装置及水轮发电装置，所述杠杆装置的两端分别伸入两个所述浮箱的内部且端部与所述水缸装置转动连接，所述水缸装置与所述水轮发电装置管道相通，所述水缸装置连接有与所述浮箱外部相通的进水管，所述水轮发电装置连接有与所述浮箱外部相通的出水管，所述进水管上、所述水缸装置与所述水轮发电装置之间的管道上均设置有指向所述水轮发电装置的单向阀。
文档编号F03B17/02GK101929418SQ20101022371
公开日2010年12月29日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者张文辉 申请人:张文辉