專利名稱：一種利用太陽(yáng)能和潮汐發(fā)電的海上漂浮航道燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能、潮汐發(fā)電的應(yīng)用，尤其是涉及一種利用太陽(yáng)能和潮汐發(fā)電的海上漂浮航道燈。
背景技術(shù)：
經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在復(fù)雜的航運(yùn)條件下，如果夜間缺乏航道燈，航運(yùn)交通事故會(huì)偶有發(fā)生，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。航道燈已成為夜間標(biāo)識(shí)航道，引導(dǎo)船舶安全航行必不缺少的重要設(shè)施。長(zhǎng)期以來(lái)，海上施工繁瑣、布線困難、標(biāo)示不清、造價(jià)太高等因素一直困擾此類航道燈的發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是應(yīng)用現(xiàn)有較前沿技術(shù)，提供一種節(jié)能環(huán)保、安裝簡(jiǎn)單、不用布線的利用太陽(yáng)能和潮汐發(fā)電的海上漂浮航道燈。目前，太陽(yáng)能光伏發(fā)電已經(jīng)發(fā)展到比較成熟的階段；潮汐能發(fā)電技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，各種樣式和功能性的水力發(fā)電機(jī)也相繼出現(xiàn)。由于殼體的重力和浮力的均衡作用，整個(gè)殼體始終漂浮在水面之上相同的相對(duì)位置。水車發(fā)電機(jī)上半部分在水面之上，下半部分在水面之下，隨著水流的移動(dòng)，水車發(fā)電機(jī)由于轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始發(fā)電。水車式(垂直軸)發(fā)電機(jī)由于發(fā)電效率高，占空間小，特別適合于小型水力漂浮發(fā)電的應(yīng)用。本實(shí)用新型為達(dá)到上述目的所采取的技術(shù)方案是一種利用太陽(yáng)能和潮汐發(fā)電的海上漂浮航道燈，其特征在于，包括太陽(yáng)能組件、水車發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能控制器、水力發(fā)電控制器、蓄電池、光源、殼體、中央擋板、支架和殼體龍骨，其中，支架的上端與殼體龍骨固定，支架的下端與海底樁體固定，殼體固定置于殼體龍骨外，太陽(yáng)能組件、水車發(fā)電機(jī)、光源和中央擋板均固定在殼體內(nèi)，太陽(yáng)能控制器、水力發(fā)電控制器和蓄電池均固定在中央擋板之上。本實(shí)用新型所產(chǎn)生的有益效果是利用太陽(yáng)能和潮汐能，提供一種非常清潔、廉價(jià)的供電方式，既節(jié)能環(huán)保又能節(jié)省高昂的施工費(fèi)用。本實(shí)用新型采用可以雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的水車發(fā)電機(jī)，無(wú)論在“漲潮”和“退潮”時(shí)，均可以高效率的發(fā)電。由于殼體頂部透明，燈內(nèi)組件便于接收陽(yáng)光，并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能。太陽(yáng)能和潮汐能綜合的發(fā)電方式，保證整個(gè)航道燈的照明用電。

圖1是本實(shí)用新型外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的爆炸圖；圖3是圖2中下殼與發(fā)電機(jī)安全架組裝后的結(jié)構(gòu)透視圖；圖4是圖2中下殼、殼體龍骨、支架組裝后的結(jié)構(gòu)透視圖；圖5是圖2中殼體龍骨與支架焊接后的主視圖；圖6是圖2中殼體龍骨與支架焊接后的透視圖；[0013]圖7是圖2中中殼的全剖正視圖；圖8是本實(shí)用新型連接原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。參照?qǐng)D1至圖8，一種利用太陽(yáng)能和潮汐發(fā)電的海上漂浮航道燈包括太陽(yáng)能組件1、水車發(fā)電機(jī)2、太陽(yáng)能控制器3、水力發(fā)電控制器4、蓄電池5、光源6、殼體7、中央擋板8、支架9和殼體龍骨11，其中，支架9的上端與殼體龍骨11固定，支架9的下端與海底樁體12固定，殼體7固定置于殼體龍骨11外，太陽(yáng)能組件1、水車發(fā)電機(jī)2、光源6和中央擋板8均固定在殼體7內(nèi)，太陽(yáng)能控制器3、水力發(fā)電控制器4和蓄電池5均固定在中央擋板8之上。本實(shí)用新型的殼體7為分體結(jié)構(gòu)，包括上殼7-1、中殼7-2和下殼7_3，中殼7_2內(nèi)設(shè)有上卡槽7-2-1、下卡槽7-2-2和中央卡槽7-2-3，太陽(yáng)能組件1和上殼7_1的下端分別置于上卡槽7-2-1中，光源6置于中央卡槽7-2-3中；中央擋板8和下殼7-3的上端分別置于下卡槽7-2-2中。下殼7-3的底部設(shè)有用于安裝水車發(fā)電機(jī)2的凹槽7-4，凹槽7_4的兩側(cè)設(shè)有電機(jī)安裝孔7-5和龍骨安裝孔7-6，殼體龍骨11的底部固定有電機(jī)固定托板11-1，水車發(fā)電機(jī)2置于凹槽7-4內(nèi)，水車發(fā)電機(jī)2的兩端分別通過(guò)電機(jī)安裝孔7-5固定在電機(jī)固定托板 11-1 上。為保證水車發(fā)電機(jī)免受水中物體傷害，在下殼7-3底部凹槽7-4前后兩側(cè)固定有發(fā)電機(jī)安全架10進(jìn)行保護(hù)。本實(shí)用新型安裝順序及裝配1、根據(jù)所選部件的重量，確定整個(gè)球體的大小和水車發(fā)電機(jī)的安裝位置依據(jù)PgV=Hlg (P為海水的密度，g為重力常數(shù)，V為安裝完成后，水面以下(即水車發(fā)電機(jī)中心以下)球體的體積。m為整個(gè)燈的球體的總重量)進(jìn)行計(jì)算。2、按照?qǐng)D示的結(jié)構(gòu)，一次注塑成型制作殼體(上殼、中殼、下殼)。上殼可采用無(wú)色高強(qiáng)度透明材料(如PEEK—聚醚醚酮)，中殼和下殼可采用透光度40%—60%黃色或紅色高強(qiáng)度材料。3、 殼體龍骨的焊接需結(jié)合下殼結(jié)構(gòu)制作，可以先將殼體龍骨下部(弧形狀)兩端分別穿過(guò)下殼凹槽兩側(cè)的兩個(gè)龍骨安裝孔，再與上部的圓形圈焊接。焊接完成后，先將下殼和殼體龍骨用螺絲固定，再將殼體龍骨底部及支架的上端焊接固定，最后將下殼的龍骨安裝孔做密封防水處理(可用聚四氟乙烯，俗稱塑料王)。4、將水車發(fā)電機(jī)的軸穿過(guò)下殼的兩個(gè)電機(jī)安裝孔后再與水車發(fā)電機(jī)兩端組裝，用螺絲將水車發(fā)電機(jī)的兩端固定到電機(jī)固定托板之上，最后下殼的電機(jī)安裝孔做密封防水處理。5、將水車發(fā)電機(jī)引線透過(guò)中央隔板到達(dá)上表面后，將中央隔板與下殼上端用高強(qiáng)度膠粘連，導(dǎo)線過(guò)線孔用高強(qiáng)度膠密封。6、將光源環(huán)繞中殼內(nèi)表面放入到中央卡槽后用扎帶固定，將蓄電池、太陽(yáng)能控制器、水力發(fā)電控制器、蓄電池依照?qǐng)D示依次固定到中央隔板上表面(可粘接或用螺絲固定)。7、將粘連好的下殼和中央隔板放入到中殼的下卡槽中，用高強(qiáng)度膠及防水膠墊固定密封。8、按照?qǐng)D8依次將蓄電池、太陽(yáng)能組件、水車發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能控制器、水力發(fā)電控制器、光源用導(dǎo)線連接。9、按照實(shí)際需要， 將太陽(yáng)能控制器、水力發(fā)電控制器設(shè)置具體參數(shù)(包括光源開(kāi)啟時(shí)的環(huán)境光線強(qiáng)度、晚上照明時(shí)間等)。10、將太陽(yáng)能組件放入到中殼的上卡槽中，用高強(qiáng)度膠及防水膠墊固定密封。將上殼的下端放入到中殼上卡槽中，用高強(qiáng)度膠及防水膠墊固定密封。11、下殼凹槽部分前后
4兩側(cè)用螺絲固定發(fā)電機(jī)安全架。12、在海底打樁，將整個(gè)燈具按照水車發(fā)電機(jī)迎著漲潮(或退潮)方向固定到樁體之上。本實(shí)用新型工作原理太陽(yáng)能組件通過(guò)光生伏打效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為電能，電能通過(guò)太陽(yáng)能控制器存入蓄電池，水車發(fā)電機(jī)將水的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，電能通過(guò)水力發(fā)電控制器將電能存儲(chǔ)到蓄電池。當(dāng)環(huán)境光線不足時(shí)，太陽(yáng)能控制器自動(dòng)開(kāi)啟，使蓄電池對(duì)光源放電，當(dāng)環(huán)境太陽(yáng)光線滿足視覺(jué)要求時(shí)，太陽(yáng)能控制器關(guān)閉電源。海水漲潮時(shí)，由于燈的球體浮力大于重力，燈的球體隨著水位而上浮，支架也會(huì)被伸長(zhǎng)。海水退潮時(shí)，由于燈的球體浮力小于重力，燈的球體隨著水位而下降，支架也會(huì)被壓短。水車發(fā)電機(jī)上半部分始終處于水面之上。支架直接與海底樁體固定，只能實(shí)現(xiàn)“高低”的拉伸。為保證本實(shí)用新型的實(shí)施，支架及樁體的規(guī)格需參照整個(gè)系統(tǒng)的重量及球體在水流運(yùn)行的推力進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)，其支架伸縮長(zhǎng)度應(yīng)大于安裝位置漲潮和退潮時(shí)的高度差。此燈具按照航道的軌跡進(jìn)行固定排布，排列密度依據(jù)航道的指示要求界定。本實(shí)用新型主要部件技術(shù)參數(shù)如下水車發(fā)電機(jī)技術(shù)參數(shù)(以臺(tái)州威宏電機(jī)制造有限公司此類產(chǎn)品為例)
權(quán)利要求1.一種利用太陽(yáng)能和潮汐發(fā)電的海上漂浮航道燈，其特征在于，包括太陽(yáng)能組件(1)、 水車發(fā)電機(jī)(2)、太陽(yáng)能控制器(3)、水力發(fā)電控制器(4)、蓄電池(5)、光源(6)、殼體(7)、 中央擋板(8)、支架(9)和殼體龍骨(11)，其中，支架(9)的上端與殼體龍骨(11)固定，支架 (9)的下端與海底樁體(12)固定，殼體(7)固定置于殼體龍骨(11)外，太陽(yáng)能組件(1)、水車發(fā)電機(jī)(2)、光源(6)和中央擋板(8)均固定在殼體(7)內(nèi)，太陽(yáng)能控制器(3)、水力發(fā)電控制器(4)和蓄電池(5)均固定在中央擋板(8)之上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用太陽(yáng)能和潮汐發(fā)電的海上漂浮航道燈，其特征在于， 所述殼體(7)為分體結(jié)構(gòu)，包括上殼(7-1)、中殼(7-2)和下殼(7-3)，中殼(7-2)內(nèi)設(shè)有上卡槽(7-2-1)、下卡槽(7-2-2)和中央卡槽(7-2-3)，所述太陽(yáng)能組件(1)和上殼(7_1)的下端分別置于上卡槽(7-2-1)中，所述光源(6)置于中央卡槽(7-2-3)中；所述中央擋板(8) 和下殼(7-3)的上端分別置于下卡槽(7-2-2)中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種利用太陽(yáng)能和潮汐發(fā)電的海上漂浮航道燈，其特征在于，所述下殼(7-3)的底部設(shè)有用于安裝水車發(fā)電機(jī)(2)的凹槽(7-4)，凹槽(7-4)的兩側(cè)設(shè)有電機(jī)安裝孔(7-5)，所述殼體龍骨(11)的底部固定有電機(jī)固定托板(11-1)，水車發(fā)電機(jī) (2)置于凹槽(7-4)內(nèi)，水車發(fā)電機(jī)(2)的兩端分別通過(guò)電機(jī)安裝孔(7-5)固定在電機(jī)固定托板(11-1)上。
4.如權(quán)利要求3所述的一種利用太陽(yáng)能和潮汐發(fā)電的海上漂浮航道燈，其特征在于， 在所述下殼(7-3)底部凹槽(7-4)前后兩側(cè)固定有發(fā)電機(jī)安全架(10)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種利用太陽(yáng)能和潮汐發(fā)電的海上漂浮航道燈，它包括太陽(yáng)能組件、水車發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能控制器、水力發(fā)電控制器、蓄電池、光源、殼體、中央擋板、支架和殼體龍骨，支架的上端與龍骨固定，支架的下端與樁體固定，殼體置于龍骨外，太陽(yáng)能組件、水車發(fā)電機(jī)、光源和擋板均固定在殼體內(nèi)，太陽(yáng)能控制器、水力發(fā)電控制器和蓄電池均固定在擋板之上。本實(shí)用新型提供一種非常清潔、廉價(jià)的供電方式，既節(jié)能環(huán)保，又能節(jié)省高昂的施工費(fèi)用。采用雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的水車發(fā)電機(jī)，無(wú)論在“漲潮”和“退潮”時(shí)，均可高效率的發(fā)電。由于殼體頂部透明，燈內(nèi)組件便于接收陽(yáng)光，并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能。太陽(yáng)能和潮汐能綜合的發(fā)電方式，保證整個(gè)航道燈的照明用電。
文檔編號(hào)F21V17/10GK202188430SQ20112028758
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者孟冬, 孟德洋, 王鳳皋, 陸建忠 申請(qǐng)人:天津鎮(zhèn)洋科技有限公司