一種船舶波浪發(fā)電減搖裝置及波浪發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及船舶【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種船舶波浪發(fā)電減搖裝置及波浪發(fā)電系統(tǒng)。所述船舶波浪發(fā)電減搖裝置包括船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)和為所述船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)；所述船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)包括運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置和/或風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置，所述船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)包括將波浪能傳遞給所述船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)的能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁；所述運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置和/或所述風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置在所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁受波浪力作用產(chǎn)生的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的帶動(dòng)下發(fā)電，將波浪能轉(zhuǎn)化為電能，并且緩沖了波浪力對(duì)船體的直接作用，從而使大海航行中的船舶同時(shí)實(shí)現(xiàn)波浪發(fā)電和減搖。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種船舶波浪發(fā)電減搖裝置及波浪發(fā)電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及船舶【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種船舶波浪發(fā)電減搖裝置及波浪發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]自1880年美國(guó)哥倫比亞號(hào)船舶安裝第一盞電燈百余年來(lái)，伴隨著船舶噸位、速度、性能的提高，船舶電源容量也不斷擴(kuò)大。當(dāng)今船舶技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)之一體現(xiàn)在采用電力推進(jìn)，由專(zhuān)用船舶發(fā)電機(jī)為電動(dòng)機(jī)供電驅(qū)動(dòng)船舶推進(jìn)螺旋槳，以另外的船舶發(fā)電機(jī)為服務(wù)性電力負(fù)荷供電；未來(lái)船舶技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一將體現(xiàn)在以電氣設(shè)備取代許多船上還在使用的非電氣設(shè)備(如蒸汽驅(qū)動(dòng)的取暖器、洗衣機(jī)、廚房設(shè)備等，液壓驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、下潛系統(tǒng)等，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的閥門(mén)、制動(dòng)器、海底潛水系統(tǒng)、船舶渦輪發(fā)電機(jī)啟動(dòng)等)，使之變成全電船(美國(guó)，Mukuund R.Patel:Shipboard Electrical Power Systems, 2012)。因此,對(duì)船舶電源容量的需求還在進(jìn)一步擴(kuò)大。周知，電能使用方便，卻不易大規(guī)模存儲(chǔ)。船舶發(fā)電機(jī)與公共發(fā)電廠(chǎng)相似，幾乎所有所發(fā)電能實(shí)時(shí)地使用。船舶電源容量的需求大，船舶發(fā)電機(jī)發(fā)電量亦大，能源消耗(船舶發(fā)電機(jī)目前主要消耗柴油)就大。當(dāng)船舶停泊港口時(shí)可以連接岸電電源，關(guān)閉可污染港口的柴油發(fā)電機(jī)組的輔助發(fā)動(dòng)機(jī)；當(dāng)船舶航行在海洋之中，大量能耗難以避免?？紤]到屆時(shí)船舶周?chē)烊坏摹⒂弥唤叩牟ɡ四?，本發(fā)明擬探討一種利用波浪能量發(fā)電的裝置，為航行在海洋的船舶供電。
[0003]波浪是海水的運(yùn)動(dòng)形式之一，它的產(chǎn)生系外力(如風(fēng)、大氣壓力的變化、天體的引潮力等等)、重力與海水表面張力共同作用的結(jié)果。波浪形成時(shí)，水質(zhì)點(diǎn)作震蕩和位移運(yùn)動(dòng)，水質(zhì)點(diǎn)的位置變化產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)能和勢(shì)能。波浪能即海洋表面波浪所具有的動(dòng)能和勢(shì)能，與波高的平方、波浪的運(yùn)動(dòng)周期以及迎波面的寬度成正比，可以用海水起伏勢(shì)能的變化來(lái)進(jìn)行估算，即P = 0.5TH (P為單位波前寬度上的波浪功率，單位kw/m ；T為波浪周期，單位s ；Η為波高，單位m)。據(jù)估算，世界海洋中的波浪能達(dá)700億千瓦；在波浪能能流密度高的地方，每I米海岸線(xiàn)外波浪的能流就足以為20個(gè)家庭提供照明。波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式。
[0004]早期波浪發(fā)電付諸實(shí)用的都是氣動(dòng)式波力裝置。對(duì)波浪發(fā)電大規(guī)模研發(fā)始于20世紀(jì)70年代，石油危機(jī)出現(xiàn)使人們更加關(guān)注波浪能的價(jià)值，以英國(guó)、日本、美國(guó)、挪威、法國(guó)、西班牙和中國(guó)等國(guó)在波浪發(fā)電研發(fā)領(lǐng)域成績(jī)顯著，其中比較成熟的波浪發(fā)電裝置基本上有三種類(lèi)形。
[0005]1、振蕩水拄型:振蕩水拄型是利用用一個(gè)容積固定的、與海水相通的容器裝置，通過(guò)波浪產(chǎn)生的水面位置變化引起容器內(nèi)的空氣容積發(fā)生變化，壓縮容器內(nèi)的空氣(中間介質(zhì))，用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)葉輪，帶動(dòng)發(fā)電裝置發(fā)電。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所在廣東訕尾建成的100KW波浪發(fā)電站(固定岸式)，日本“海明”號(hào)發(fā)電船(浮式)以及航標(biāo)燈式波力裝置都是屬于這種類(lèi)型。例如日本“海明”號(hào)發(fā)電船，系1978?1979年日本海洋科學(xué)技術(shù)中心建成的一個(gè)長(zhǎng)80米、寬12米的浮動(dòng)設(shè)備，有22個(gè)下方開(kāi)口的空氣活塞室，其內(nèi)隨波浪的起伏運(yùn)動(dòng)而壓縮和擴(kuò)張的空氣，經(jīng)過(guò)噴嘴形成高速氣流，沖擊渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了向陸地小規(guī)模送電，日本已將其列為“離島電源”的首選方案。日本“海明”號(hào)發(fā)電船并非真正意義上的船舶,也并不為船舶供電,它本質(zhì)上是一種振蕩水拄型海上浮體波浪電站。
[0006]2、機(jī)械型:機(jī)械型是利用波浪的運(yùn)動(dòng)推動(dòng)裝置的活動(dòng)部分——“點(diǎn)頭鴨”、筏體、浮子、滾子、“海蛘”、“海蛇”、“巨蟒”、“海底地毯”等，活動(dòng)部分壓縮(驅(qū)動(dòng))油、水等中間介質(zhì)，通過(guò)中間介質(zhì)推動(dòng)發(fā)電裝置發(fā)電。例如“點(diǎn)頭鴨”式裝置，英國(guó)人索爾特發(fā)明(1973年)。該裝置采用鴨子形的凸輪，當(dāng)波浪沖擊“鴨體”時(shí)，由于表層水給予“鴨體”的沖擊力大，深層水給予“鴨體”的沖擊力小，這樣就使“鴨體”抬頭。當(dāng)波峰過(guò)后，波浪沖擊力減弱，就使“鴨體”低頭?！包c(diǎn)頭鴨”繞著中心軸作上下擺動(dòng)，帶動(dòng)工作泵，把波浪的動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，使發(fā)電機(jī)發(fā)出電來(lái)。
[0007]3、水流型:水流型是利用收縮水道將波浪引入高位水庫(kù)形成水位差即水頭,利用水頭直接驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。例如1985年，挪威在卑爾根附近建造了兩座波浪發(fā)電站，其中一座收斂槽聚波發(fā)電站就是利用上述原理建成。它用來(lái)集波的裝置將10千米范圍內(nèi)的波浪聚集到一個(gè)寬500米左右的窄口，這時(shí)浪頭的高度已可達(dá)20米，由此進(jìn)入一個(gè)大型的漏斗槽，被壓到100米高的水庫(kù)中，利用這個(gè)水位差來(lái)發(fā)電。
[0008]而大洋中的波浪能難以提取、利用，至今波浪發(fā)電局限于靠近海岸線(xiàn)的地方，建造岸基水工建筑物，或海上浮體(牽系或錨泊固定于海床，并解決海底輸電問(wèn)題)，收集海浪和安裝發(fā)電設(shè)備。人們還設(shè)想把發(fā)電與消波結(jié)合起來(lái)，改善近海環(huán)境，研制消波發(fā)電裝置，這樣既可發(fā)電，又使近海海面平靜，利于海水養(yǎng)殖業(yè)和港口船舶停泊。
[0009]顯然，在大洋中船舶需具備某種結(jié)構(gòu)作為受波體，才能吸收波浪能并將其轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能，進(jìn)而設(shè)計(jì)適配的船舶波浪發(fā)電裝置，利用此機(jī)械能發(fā)電。在船舶結(jié)構(gòu)中減搖裝置與波浪力作用直接相關(guān)，如舭龍骨、減搖鰭、減搖舵…等。但這些傳統(tǒng)減搖裝置或者系固定在船體，相對(duì)靜止不動(dòng)；或者系消耗船載能量主動(dòng)運(yùn)動(dòng)，而在針對(duì)波浪力做功。這些減搖方式?jīng)Q定了它們均非適宜作為船體上能夠吸收波浪能產(chǎn)生可用于發(fā)電的機(jī)械能的受波體。
[0010]但本發(fā)明人近獲授權(quán)的一項(xiàng)專(zhuān)利“船舶減搖裝置”(專(zhuān)利號(hào):ZL2013 2 0278249.X)涉及一種設(shè)置在船體的兩側(cè)稱(chēng)為側(cè)壁的結(jié)構(gòu)，它可在大洋中波浪力周期性作用下向內(nèi)、向外循環(huán)往復(fù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)言之，它上端固連著一個(gè)彈性部件為螺旋彈簧，內(nèi)側(cè)貼附著氣囊其中容納一定量相當(dāng)于密閉容器中的氣體遵守玻意耳-馬略特定律；它在波浪力作用下向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)壓迫彈性部件和氣囊，波浪能所轉(zhuǎn)化的機(jī)械能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為彈力勢(shì)能和氣體壓力勢(shì)能；當(dāng)波浪周期性作用力退卻，它在上述彈力和氣體壓力作用下又向外轉(zhuǎn)動(dòng)，其效果是減搖。
[0011]鑒于以上問(wèn)題和不足，一種令船舶在大洋中利用波浪能發(fā)電且同時(shí)具有船舶減搖功能的船舶波浪發(fā)電減搖裝置提上日程。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0012](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0013]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種船舶波浪發(fā)電減搖裝置，使得航行在大海的船舶能夠利用波浪能進(jìn)行發(fā)電，同時(shí)還具有船舶減搖功能。
[0014](二)技術(shù)方案
[0015]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種船舶波浪發(fā)電減搖裝置，該船舶波浪發(fā)電減搖裝置包括船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)和為所述船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)，所述船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)包括運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置和/或風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置，所述船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)包括與船舶舭部活動(dòng)連接、將波浪能傳遞給所述船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)的能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁，所述船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)在所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁受波浪力作用產(chǎn)生的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的帶動(dòng)下產(chǎn)生電能，同時(shí)減小船舶橫搖。
[0016]其中，所述運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置包括磁棒、螺線(xiàn)管和施力臂；所述磁棒為條形電磁鐵或永磁體，其一端通過(guò)施力臂固定于所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁的頂部，另一端朝向所述螺線(xiàn)管，并在能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁帶動(dòng)下往復(fù)穿設(shè)于所述螺線(xiàn)管；所述螺線(xiàn)管由金屬導(dǎo)線(xiàn)繞組構(gòu)成；所述施力臂位于所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁頂部與所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁固定連接為一體。
[0017]其中，所述風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置包括風(fēng)箱、風(fēng)道、葉輪和發(fā)電機(jī)；所述風(fēng)箱位于船體兩邊且介于所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁與所述船體之間，所述風(fēng)箱的頂部通過(guò)可折疊的上壁連接于所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁與船體之間，同時(shí)在所述上壁上設(shè)有用于通過(guò)氣流的可控閥門(mén)，在所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁與船體之間亦固定連接有所述彈性部件，所述風(fēng)道橫向貫穿于船體內(nèi)且其兩端分別連接于所述風(fēng)箱的所述風(fēng)門(mén)，所述葉輪安裝于所述風(fēng)道內(nèi)且與所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，所述風(fēng)箱的外壁與所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁相貼附而可在所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁的帶動(dòng)下產(chǎn)生流經(jīng)所述風(fēng)道的氣流，氣流可作用于所述葉輪，使所述葉輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0018]其中，所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁位于船舶的兩側(cè)，且在所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁與船體之間固定連接有彈性部件；所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁通過(guò)轉(zhuǎn)軸與船舶舭部活動(dòng)連接；所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁的外側(cè)設(shè)有框架，波浪可以通過(guò)所述框架沖擊作用在所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁上；所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁頂部通過(guò)所述施力臂與所述運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置的所述磁棒的一端固定連接，和/或者所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁內(nèi)側(cè)與所述風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置的所述風(fēng)箱外壁相貼附。
[0019]其中，所述彈性部件套設(shè)于所述磁棒，用于沿所述磁棒的軸向發(fā)生彈性形變。
[0020]其中，所述彈性部件外套設(shè)有導(dǎo)套，所述導(dǎo)套的下方沿所述磁棒的軸向設(shè)有用于容納施力臂的導(dǎo)套缺口。
[0021]其中，所述螺線(xiàn)管位于船體內(nèi)，并通過(guò)導(dǎo)向支架與彈性部件連接，所述導(dǎo)向支架用于引導(dǎo)所述磁棒往復(fù)穿設(shè)于所述螺線(xiàn)管。
[0022]其中，所述發(fā)電機(jī)包括永磁轉(zhuǎn)子和與永磁轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)設(shè)置的定子電樞，所述永磁轉(zhuǎn)子與所述葉輪連接。
[0023]其中，該船舶波浪發(fā)電減搖裝置還包括用于控制所述船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)及船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0024]本實(shí)用新型還提供一種波浪發(fā)電系統(tǒng)，包括所述的船舶波浪發(fā)電減搖裝置。
[0025](三)有益效果
[0026]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案的主要有益效果體現(xiàn)在:本實(shí)用新型船舶波浪發(fā)電減搖裝置將引起船舶反復(fù)橫搖的波浪能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)船舶供電，減搖。
[0027]周知，船舶電源容量一船舶發(fā)電機(jī)發(fā)電量的需求及其能源消耗在不斷擴(kuò)大，而大洋中的波浪能難以提取、利用，至今波浪發(fā)電多局限于靠近海岸線(xiàn)的地方。本實(shí)用新型船舶波浪發(fā)電減搖裝置提供了一種船舶提取、利用大洋中波浪能發(fā)電的技術(shù)手段，一定程度上解決了上述技術(shù)問(wèn)題，而且有利于減小船舶橫搖，保持船舶平穩(wěn)航行，從而使大海航行中的船舶同時(shí)實(shí)現(xiàn)波浪發(fā)電和減搖。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例船舶波浪發(fā)電減搖裝置在船舶位于靜水狀態(tài)時(shí)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置在磁棒位于初始位置時(shí)的示意圖；
[0030]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置在磁棒穿入螺線(xiàn)管時(shí)的示意圖；
[0031]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置在磁棒穿出螺線(xiàn)管復(fù)位后的示意圖；
[0032]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子型發(fā)電機(jī))；
[0033]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(外永磁轉(zhuǎn)子型發(fā)電機(jī))；
[0034]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例船舶波浪發(fā)電減搖裝置在波浪作用于船舶一側(cè)時(shí)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例船舶波浪發(fā)電減搖裝置在波浪退卻后復(fù)位時(shí)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例船舶波浪發(fā)電減搖裝置的立體示意圖；
[0037]圖10是圖9中船舶波浪發(fā)電減搖裝置A處的局部放大示意圖；
[0038]圖11是本實(shí)用新型實(shí)施例船舶波浪發(fā)電減搖裝置在波浪作用于船舶一側(cè)時(shí)的立體示意圖；
[0039]圖12是圖11中船舶波浪發(fā)電減搖裝置B處的局部放大示意圖。
[0040]其中，1:運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置；2:風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置；3:能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁；4:磁棒；5:螺線(xiàn)管；6:施力臂；7:風(fēng)道；8:葉輪；9:發(fā)電機(jī)；10:風(fēng)箱；11:永磁轉(zhuǎn)子；12:定子電樞；13:船體；14:穿入方向；15:穿出方向；16:風(fēng)門(mén)；17:彈性部件；18:轉(zhuǎn)軸；19:導(dǎo)向支架；20:導(dǎo)套；21:導(dǎo)套缺口 ；22:上壁；23:可控閥門(mén)；24:框架;25:甲板；26:擋雨板；27:遮浪簾；28:通氣孔；29:氣流(出)；30:氣流(A) ；32:波浪。

【具體實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不能用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0042]在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上；除非另有說(shuō)明，“缺口狀”的含義為除截面平齊外的形狀。術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0043]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0044]實(shí)施例一
[0045]如圖1所示，本實(shí)施例提供的船舶波浪發(fā)電減搖裝置包括船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)和為船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)，該船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)包括與船舶舭部活動(dòng)連接的能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3，能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3可在波浪力作用下產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)；該船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)在能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3的帶動(dòng)下產(chǎn)生電能，用于為船舶供電。
[0046]船舶在海上航行的時(shí)，波浪力引起船體13六個(gè)自由度搖蕩中橫搖幅值最大，推動(dòng)巨大船舶不停橫搖的波浪能，可由該船舶波浪發(fā)電減搖裝置轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)船舶供電、減搖。
[0047]如圖2所示，船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)包括運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置I，運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置I包括磁棒4、螺線(xiàn)管5和施力臂6 ;磁棒4的一端(圖示為外端)通過(guò)施力臂6固定于能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3的頂部,磁棒4的另一端(圖不為內(nèi)端)朝向螺線(xiàn)管5的外口處,磁棒4在能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3帶動(dòng)下往復(fù)穿設(shè)于螺線(xiàn)管5 ;施力臂6位于能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3頂部與能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3固定連接為一體。
[0048]磁棒4具體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如圖3-4所示，磁棒4可沿著穿入方向14穿設(shè)于螺線(xiàn)管5，之后也可以沿著穿出方向15穿設(shè)于螺線(xiàn)管5。進(jìn)一步地，磁棒4為條形磁鐵或電磁鐵；螺線(xiàn)管5由金屬導(dǎo)線(xiàn)繞組構(gòu)成。
[0049]其中的能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3為船側(cè)可在波浪力作用下運(yùn)動(dòng)的板壁，位于船舶的兩側(cè)，且其下端通過(guò)轉(zhuǎn)軸18與船舶舭部活動(dòng)連接，其外側(cè)設(shè)有框架24，其從船舶舭部向外上方伸展并外靠在框架24上；波浪可以通過(guò)框架24沖擊作用在能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3上。
[0050]如圖9-12，在能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3與船體13之間固定連接有彈性部件17。
[0051]該彈性部件17可纏繞于磁棒4上，用于沿磁棒4的軸向發(fā)生彈性形變。且彈性部件17與磁棒4之間留有適當(dāng)間隙，可使磁棒4既能在彈性部件17中相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也具有類(lèi)似彈性部件17導(dǎo)桿的作用，從而有利于彈性部件17縮、伸動(dòng)作的穩(wěn)定性。
[0052]其中的彈性部件17的內(nèi)端固定在船體13上的螺線(xiàn)管5外口處，以保證彈性部件17內(nèi)部的中空部分與螺線(xiàn)管5的管腔相通。
[0053]相應(yīng)地，螺線(xiàn)管5則位于船體13內(nèi)，并通過(guò)導(dǎo)向支架19與彈性部件17連接。導(dǎo)向支架19用于引導(dǎo)磁棒4往復(fù)穿設(shè)于螺線(xiàn)管5，以保證磁棒4能夠順利穿入、穿出螺線(xiàn)管5的外口。
[0054]優(yōu)選地，導(dǎo)向支架19位于彈性部件17內(nèi)端與螺線(xiàn)管5外口的接合處，在導(dǎo)向支架19上涂布有潤(rùn)滑劑或設(shè)有滾珠，從而以減少磁棒4穿入、穿出螺線(xiàn)管5時(shí)的摩擦力。
[0055]此外，彈性部件17外還套設(shè)有導(dǎo)套20，該導(dǎo)套20沿在能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3以轉(zhuǎn)軸18為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)施力臂6運(yùn)動(dòng)軌跡的方向設(shè)置，該導(dǎo)套20的限位作用利于彈性部件17受載后不發(fā)生側(cè)向彎曲，以保持其縮、伸動(dòng)作穩(wěn)定性。
[0056]而且，在導(dǎo)套20的下方沿磁棒4的軸向設(shè)有用于容納施力臂6的導(dǎo)套缺口 21。導(dǎo)套缺口 21窄于彈性部件17的外徑但寬于施力臂6的寬度，施力臂6可沿導(dǎo)套缺口 21做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，與之相連的磁棒4及彈性部件17也隨之相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。
[0057]優(yōu)選地，導(dǎo)套20被固定在其上方的甲板25之下，甲板25及能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3上方的擋雨板26、遮浪簾27有效地防護(hù)船體13和能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3之間的波浪發(fā)電裝置等免于海水侵蝕；
[0058]值得說(shuō)明，該彈性部件17包括一切可具有彈性形變的器件，其中彈性部件17優(yōu)選為圓柱螺旋壓縮彈簧。
[0059]以彈性部件17為圓柱螺旋壓縮彈簧為例，該運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置I的工作原理如下:
[0060]如圖7所示，當(dāng)波浪32向船舶一側(cè)涌來(lái)，在波浪力的作用下該側(cè)能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3以舭部轉(zhuǎn)軸18為軸向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，施力臂6推動(dòng)磁棒4向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)并穿入螺線(xiàn)管5，同時(shí)，圓柱螺旋壓縮彈簧亦被壓縮；
[0061]如圖8所示，在周期性波浪力對(duì)能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3的作用退卻后，被壓縮的圓柱螺旋壓縮彈簧伸展，推動(dòng)施力臂6向外運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)磁棒4向外轉(zhuǎn)動(dòng)并穿出螺線(xiàn)管5 ;同時(shí)，能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3又外靠在所述框架結(jié)構(gòu)24上；
[0062]如此往復(fù)進(jìn)行，在磁棒4穿入、穿出螺線(xiàn)管5過(guò)程中，螺線(xiàn)管5中磁通量變化產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過(guò)接線(xiàn)端子引出至回路中，產(chǎn)生電流，由電路單元(整流、變流、變頻、變壓)將電能輸出，向船舶供電。
[0063]實(shí)施例二
[0064]如圖1及圖5-6所示，本實(shí)施例提供的船舶波浪發(fā)電減搖裝置包括船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)和為船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)，該船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)包括與船舶舭部活動(dòng)連接的能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3，能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3可在波浪力作用下產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)，該船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)在能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3的帶動(dòng)下產(chǎn)生電能。
[0065]該波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)包括風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置2，風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置2包括風(fēng)箱10、風(fēng)道
7、葉輪8和發(fā)電機(jī)9 ;風(fēng)箱10位于船體13兩邊且介于能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3與船體13之間，風(fēng)箱10的頂部通過(guò)可折疊的上壁22連接于能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3與船體13之間，同時(shí)在上壁22上設(shè)有用于通過(guò)氣流的可控閥門(mén)23，在能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3與船體13之間固定連接有彈性部件17，風(fēng)道7橫向貫穿于船體13內(nèi)且其兩端分別連接于風(fēng)箱10的風(fēng)門(mén)16，葉輪8安裝于風(fēng)道7內(nèi)且與發(fā)電機(jī)9轉(zhuǎn)子連接，風(fēng)箱10的外壁與能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3相貼附而可在能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3的帶動(dòng)下產(chǎn)生流經(jīng)風(fēng)道7的氣流，氣流可作用于葉輪8，使葉輪8旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)9發(fā)電。
[0066]其中能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3位于船舶的兩側(cè)，其外側(cè)設(shè)有框架24，其內(nèi)側(cè)與風(fēng)箱10外壁相貼附，其下端通過(guò)轉(zhuǎn)軸18與船舶舭部活動(dòng)連接；能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3從船舶舭部向外上方伸展并外靠在框架24上，波浪可以通過(guò)框架24沖擊作用在能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3上。
[0067]而且，甲板25上設(shè)有較大的防水、防塵良好的通氣孔28，保證風(fēng)箱10上壁22以上的空間與甲板25外大氣之間通氣流暢。
[0068]其中發(fā)電機(jī)9包括永磁轉(zhuǎn)子11和與永磁轉(zhuǎn)子11對(duì)應(yīng)設(shè)置的定子電樞12,永磁轉(zhuǎn)子11與葉輪8連接。
[0069]該風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置2的工作原理如下:
[0070]如圖7所示，當(dāng)波浪32向船舶一側(cè)涌來(lái)時(shí)，朝向波浪速度傳播方向船體一側(cè)的風(fēng)箱10上壁22的可控閥門(mén)23適時(shí)關(guān)閉，背向波浪速度傳播方向一側(cè)的風(fēng)箱10上壁22的可控閥門(mén)23適時(shí)開(kāi)啟；
[0071]在波浪力的作用下，該側(cè)能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3以舭部轉(zhuǎn)軸18為軸，向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)壓迫彈性部件17的同時(shí)壓迫該側(cè)風(fēng)箱10，該側(cè)風(fēng)箱10的可控閥門(mén)23關(guān)閉而風(fēng)箱10內(nèi)被壓縮的氣體通過(guò)風(fēng)道7快速流向?qū)?cè)，并經(jīng)對(duì)側(cè)的風(fēng)箱10上壁22上開(kāi)啟的可控閥門(mén)23及其上方的通氣孔28排入大氣；氣流(出)29驅(qū)動(dòng)位于風(fēng)道7中的葉輪8旋轉(zhuǎn)，葉輪8轉(zhuǎn)軸直接或經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子11在發(fā)電機(jī)定子電樞12內(nèi)(或外)旋轉(zhuǎn)，其中內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子型發(fā)電機(jī)如圖5所示，外永磁轉(zhuǎn)子型發(fā)電機(jī)如圖6所示，發(fā)電機(jī)9所發(fā)電能經(jīng)全功率變流器與船舶電網(wǎng)連接；
[0072]如圖8所示，在周期性波浪力對(duì)能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3的作用退卻加之彈性部件17彈力勢(shì)能釋放推動(dòng)該側(cè)能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3向外旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于該側(cè)風(fēng)箱10的可控閥門(mén)23處于關(guān)閉狀態(tài)而該側(cè)風(fēng)箱10內(nèi)為負(fù)壓，使大氣中的空氣經(jīng)由對(duì)側(cè)的通氣孔28、對(duì)側(cè)的風(fēng)箱10上壁22上開(kāi)啟的可控閥門(mén)23被吸入對(duì)側(cè)風(fēng)箱10中，并從對(duì)側(cè)風(fēng)箱10經(jīng)風(fēng)道7快速流向該側(cè)風(fēng)箱10中，氣流(入)30驅(qū)動(dòng)位于風(fēng)道7中的葉輪8旋轉(zhuǎn)，葉輪8轉(zhuǎn)軸直接或經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子11在發(fā)電機(jī)定子電樞12內(nèi)(或外)旋轉(zhuǎn)，其中內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子型發(fā)電機(jī)如圖5所示，外永磁轉(zhuǎn)子型發(fā)電機(jī)如圖6所示，發(fā)電機(jī)9所發(fā)電能經(jīng)全功率變流器與船舶電網(wǎng)連接。
[0073]實(shí)施例三
[0074]本實(shí)施例提供的船舶波浪發(fā)電減搖裝置包括船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)和為船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)，船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)包括與船舶舭部活動(dòng)連接的能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3，能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3可在波浪力作用下產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)，該船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)在能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3的帶動(dòng)下產(chǎn)生電能。
[0075]該船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)包括運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置I和風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置2。
[0076]其中，運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置I包括磁棒4、螺線(xiàn)管5和施力臂6 ;磁棒4為條形電磁鐵或永磁體，其一端通過(guò)施力臂6固定于能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3的頂部，其另一端朝向螺線(xiàn)管5，并在施力臂6帶動(dòng)下往復(fù)穿設(shè)于螺線(xiàn)管5 ;螺線(xiàn)管5由金屬導(dǎo)線(xiàn)繞組構(gòu)成；施力臂6位于能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3頂部與能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3固定連接為一體。本實(shí)施例三的運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置I與實(shí)施例一的技術(shù)方案相同，其工作原理可參見(jiàn)實(shí)施例一。
[0077]其中，風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置2位于運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置I的下方，風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置2包括風(fēng)箱10、風(fēng)道7、葉輪8和發(fā)電機(jī)9 ;風(fēng)箱10位于船體13兩邊且介于能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3與船體13之間，風(fēng)箱10的頂部通過(guò)可折疊的上壁22連接于能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3與船體13之間，同時(shí)在上壁22上設(shè)有用于通過(guò)氣流的可控閥門(mén)23，在風(fēng)箱10的上壁22的上方在能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3與船體13之間固定連接有彈性部件17，風(fēng)道7橫向貫穿于船體13內(nèi)且其兩端分別連接于風(fēng)箱10的風(fēng)門(mén)16，葉輪8安裝于風(fēng)道7內(nèi)且與發(fā)電機(jī)9轉(zhuǎn)子連接，風(fēng)箱10的外壁與能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3相貼附而可在能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3的帶動(dòng)下產(chǎn)生流經(jīng)風(fēng)道7的氣流，氣流可作用于葉輪8，使葉輪8旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)9發(fā)電。實(shí)施例三的風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置2與實(shí)施例二的技術(shù)方案相同，其工作原理可參見(jiàn)實(shí)施例二。
[0078]此外，該船舶波浪發(fā)電減搖裝置還包括用于控制船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)及船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0079]該計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)波浪力作用方向、大小控制船舶兩側(cè)進(jìn)入工作狀態(tài)的船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)和能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁3的數(shù)量；控制磁棒4 (磁棒4為電磁鐵時(shí))勵(lì)磁電流的大小；控制可控閥門(mén)23適時(shí)關(guān)閉、開(kāi)啟等。
[0080]本實(shí)用新型還提供一種波浪發(fā)電系統(tǒng)，包括上述實(shí)施例中的船舶波浪發(fā)電減搖裝置。
[0081]船舶波浪發(fā)電減搖裝置可以連排固定設(shè)置于海岸線(xiàn)上，一側(cè)朝向波浪涌來(lái)的大海，以岸基水工建筑物替代相應(yīng)的船體，背向大海的一側(cè)可適當(dāng)簡(jiǎn)化。
[0082]船舶波浪發(fā)電減搖裝置也可以連排以海上浮體形式設(shè)置于近海，其底部牽系或錨泊固定于海床，通過(guò)海底電纜向岸基、島嶼或燈塔輸電。
[0083]綜上所述，本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)以船體上的部件作為吸收波浪能產(chǎn)生可用于發(fā)電的機(jī)械能的受波施力裝置時(shí)，借鑒本發(fā)明人的在前專(zhuān)利“船舶減搖裝置”(專(zhuān)利號(hào):ZL201320278249.X)所涉及的側(cè)壁，改裝為與其在綜合構(gòu)架和有益效果等方面有明顯區(qū)別、匹配船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)的能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁，其主要改進(jìn)部分包括:(I)能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁上端的施力臂與運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置的磁棒的一端固定連接，帶動(dòng)磁棒穿入、穿出螺線(xiàn)管，其主要效果是發(fā)電；(2)能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁內(nèi)側(cè)貼附于風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置的風(fēng)箱外壁，風(fēng)箱上壁有可控閥門(mén)，內(nèi)通風(fēng)道，風(fēng)道中氣流可驅(qū)動(dòng)葉輪、帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁機(jī)械運(yùn)動(dòng)擠壓風(fēng)箱的有益效果也是發(fā)電。
[0084]更全面、重點(diǎn)地分析，本實(shí)用新型要解決的主要技術(shù)問(wèn)題、使用的主要技術(shù)手段和達(dá)到的主要有益效果與本發(fā)明人的在前專(zhuān)利“船舶減搖裝置”(專(zhuān)利號(hào):ZL201320278249.X)相比有顯著的發(fā)展和不同，主要體現(xiàn)在船舶波浪發(fā)電:本人的前專(zhuān)利“船舶減搖裝置”(專(zhuān)利號(hào):ZL201320278249.X)無(wú)論從各方面講，均與發(fā)電完全無(wú)關(guān)；而本實(shí)用新型要解決的主要技術(shù)問(wèn)題是船舶在大海航行中利用波浪能發(fā)電，本實(shí)用新型所使用的主要技術(shù)手段是提供船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)(包括運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置和/或風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置)和為船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)，達(dá)到的主要有益效果為將波浪能轉(zhuǎn)化為電能，波浪發(fā)電以向船舶供電。
[0085]在本實(shí)用新型中為了在周期性波浪力退卻后能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁及時(shí)外旋復(fù)位且不為此消耗額外能源，當(dāng)能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁在波浪力作用下向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)波浪能被船舶波浪發(fā)電減搖裝置轉(zhuǎn)化為電能的同時(shí)，一部分波浪能被轉(zhuǎn)化為彈力勢(shì)能暫蓄于發(fā)生形變的彈性部件一本實(shí)施例中為圓柱螺旋壓縮彈簧；關(guān)于波浪能被轉(zhuǎn)化為電能和彈力勢(shì)能兩者的比例，由于可以將圓柱螺旋壓縮彈簧的設(shè)計(jì)強(qiáng)度、剛度在可能范圍內(nèi)取低值，只要滿(mǎn)足其受載時(shí)具有的彈力勢(shì)能達(dá)到一個(gè)閾值，即在周期性波浪力作用退卻瞬間其可推動(dòng)能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁外轉(zhuǎn)復(fù)位即可，而不需要在船舶發(fā)電減搖裝置設(shè)計(jì)中將過(guò)高比例的波浪能轉(zhuǎn)化為彈力勢(shì)能。
[0086]運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置，根據(jù)法拉第定律閉合電路中磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，磁棒往復(fù)穿入穿出所述螺線(xiàn)管時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過(guò)接線(xiàn)端子引出至回路中產(chǎn)生電流，所發(fā)電量與螺線(xiàn)管金屬導(dǎo)線(xiàn)繞組多少及磁棒物理參數(shù)，如電磁鐵勵(lì)磁電流的大小等相關(guān)。同時(shí)，根據(jù)楞次定律感應(yīng)電流的效果總是反抗引起感應(yīng)電流的原因，磁棒穿入穿出螺線(xiàn)管時(shí)將受到一定的斥力，這個(gè)斥力的大小在必要時(shí)可以根據(jù)海況、能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁轉(zhuǎn)動(dòng)狀況有所調(diào)節(jié)，比如調(diào)節(jié)磁棒勵(lì)磁電流的大小等，以利于(不妨礙)能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁隨波浪周期正常反復(fù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，維持船舶發(fā)電減搖裝置持續(xù)發(fā)電、減搖；比如，在波浪力作用下能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)一磁棒穿入螺線(xiàn)管過(guò)程中磁棒受到的斥力的大小應(yīng)該是其與彈性部件同時(shí)受到的壓縮力適當(dāng)疊加后通過(guò)施力臂傳遞給能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁時(shí)，能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁既繼續(xù)向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)一維持磁棒繼續(xù)穿入螺線(xiàn)管(發(fā)電)，又使能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁在波浪力作用下向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中保持對(duì)波浪力的有效緩沖(減搖)。
[0087]風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置的機(jī)制為:在波浪力作用下能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓同側(cè)風(fēng)箱，由于該側(cè)風(fēng)箱的可控閥門(mén)已適時(shí)關(guān)閉而對(duì)側(cè)風(fēng)箱的可控閥門(mén)正適時(shí)開(kāi)啟，該側(cè)風(fēng)箱內(nèi)壓縮氣體經(jīng)風(fēng)道快速流向?qū)?cè)風(fēng)箱(從其開(kāi)啟的可控閥門(mén)排出)，驅(qū)動(dòng)位于風(fēng)道中的葉輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；在周期性波浪力退卻后彈性部件受載時(shí)具有的彈力勢(shì)能釋放而推動(dòng)該側(cè)能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁向外旋轉(zhuǎn)，該側(cè)風(fēng)箱內(nèi)為負(fù)壓，在大氣壓力下空氣經(jīng)由對(duì)側(cè)通氣孔、對(duì)側(cè)開(kāi)啟的可控閥門(mén)、對(duì)側(cè)風(fēng)箱，通過(guò)風(fēng)道快速流向該側(cè)風(fēng)箱，驅(qū)動(dòng)風(fēng)道中的葉輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；而且大氣壓力快速?gòu)膶?duì)側(cè)傳入該側(cè)風(fēng)箱也有利于與該側(cè)所述風(fēng)箱外壁相貼附的該側(cè)能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁向外旋轉(zhuǎn)以及磁棒從螺線(xiàn)管穿出，有利于運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置發(fā)電。
[0088]周知，世界上波浪發(fā)電裝置各有優(yōu)缺點(diǎn)，但共同面對(duì)著兩個(gè)問(wèn)題:波浪能轉(zhuǎn)換成電能的中間環(huán)節(jié)多而效率低，及海水腐蝕。本實(shí)用新型運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置和風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在波浪力作用下能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁可直接推動(dòng)磁棒穿通螺線(xiàn)管，也可擠壓風(fēng)箱產(chǎn)生氣流驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，從而發(fā)電，中間環(huán)節(jié)不多；而且，在能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁與船體之間上方為甲板、擋雨板及遮浪簾所遮蔽，有利于防護(hù)其主要設(shè)備免于海水的侵蝕。
[0089]本實(shí)用新型的實(shí)施例是為了示例和描述起見(jiàn)而給出的，而并不是無(wú)遺漏的或者將本實(shí)用新型限于所公開(kāi)的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說(shuō)明本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本實(shí)用新型從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種船舶波浪發(fā)電減搖裝置，包括船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)和為所述船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)包括運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置(I)和/或風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置(2)，所述船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)包括將波浪能傳遞給所述船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)用以發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁⑶；所述運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置⑴和/或所述風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置(2)在所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁(3)受波浪力作用產(chǎn)生的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的帶動(dòng)下發(fā)電，同時(shí)船舶減搖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶波浪發(fā)電減搖裝置，其特征在于:所述運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置⑴包括磁棒(4)、螺線(xiàn)管(5)和施力臂(6);所述磁棒⑷為條形電磁鐵或永磁體，其一端通過(guò)所述施力臂(6)固定于所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁(3)的頂部，另一端朝向所述螺線(xiàn)管(5)，并在所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁(3)帶動(dòng)下往復(fù)穿設(shè)于所述螺線(xiàn)管(5);所述螺線(xiàn)管(5)由金屬導(dǎo)線(xiàn)繞組構(gòu)成；所述施力臂(6)位于所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁(3)頂部與所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁(3)固定連接為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶波浪發(fā)電減搖裝置，其特征在于:所述風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置⑵包括風(fēng)箱(10)、風(fēng)道(7)、葉輪⑶和發(fā)電機(jī)(9)，所述風(fēng)箱(10)位于船體(13)兩邊且介于所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁(3)與所述船體(13)之間，所述風(fēng)箱(10)的頂部通過(guò)可折疊的上壁(22)連接于所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁(3)與所述船體(13)之間，所述上壁(22)上設(shè)有用于通過(guò)氣流的可控閥門(mén)(23)，在所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁(3)與所述船體(13)之間亦固定連接有彈性部件(17)，所述風(fēng)道(7)橫向貫穿于所述船體(13)且其兩端分別連接于所述風(fēng)箱(10)的風(fēng)門(mén)(16)，所述葉輪⑶安裝于所述風(fēng)道(7)內(nèi)與所述發(fā)電機(jī)(9)轉(zhuǎn)子連接，所述風(fēng)箱(10)的外壁與所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁(3)相貼附而可在所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁(3)的帶動(dòng)下產(chǎn)生流經(jīng)所述風(fēng)道(7)的氣流，氣流可作用于所述葉輪(8)使所述葉輪(8)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)(9)發(fā)電。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船舶波浪發(fā)電減搖裝置，其特征在于:所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁(3)位于船舶的兩側(cè)，且在所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁(3)與船體(13)之間固定連接有彈性部件(17)，所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁(3)通過(guò)轉(zhuǎn)軸(18)與船舶舭部活動(dòng)連接，其外側(cè)設(shè)有框架(24);所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁(3)頂部通過(guò)所述施力臂(6)與所述運(yùn)動(dòng)磁棒發(fā)電裝置(I)的所述磁棒(4)的一端固定連接，和/或者所述能量轉(zhuǎn)換動(dòng)壁(3)內(nèi)側(cè)與所述風(fēng)箱風(fēng)道發(fā)電裝置(2)的所述風(fēng)箱(10)外壁相貼附。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶波浪發(fā)電減搖裝置，其特征在于:所述彈性部件(17)套設(shè)于所述磁棒(4)，用于沿所述磁棒(4)的軸向發(fā)生彈性形變；所述彈性部件(17)外套設(shè)有導(dǎo)套(20)，所述導(dǎo)套(20)的下方沿所述磁棒(4)的軸向設(shè)有用于容納所述施力臂(6)的導(dǎo)套缺口(21)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶波浪發(fā)電減搖裝置，其特征在于:所述螺線(xiàn)管(5)位于船體(13)內(nèi)，并通過(guò)導(dǎo)向支架(19)與所述彈性部件(17)連接，所述導(dǎo)向支架(19)用于引導(dǎo)所述磁棒(4)往復(fù)穿設(shè)于所述螺線(xiàn)管(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船舶波浪發(fā)電減搖裝置，其特征在于:所述發(fā)電機(jī)(9)包括永磁轉(zhuǎn)子(11)和與永磁轉(zhuǎn)子(11)對(duì)應(yīng)設(shè)置的定子電樞(12)，所述永磁轉(zhuǎn)子(11)與所述葉輪⑶連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3、5-7中任一項(xiàng)所述的船舶波浪發(fā)電減搖裝置，其特征在于:還包括用于控制所述船舶波浪發(fā)電機(jī)構(gòu)及所述船側(cè)受波施力機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。
9.一種波浪發(fā)電系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的船舶波浪發(fā)電減搖裝置。
【文檔編號(hào)】F03B13/24GK204099112SQ201420361832
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】王力豐 申請(qǐng)人:王力豐