專(zhuān)利名稱(chēng)：陣列式海風(fēng)、海浪雙作用發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，尤其是一種能同時(shí)利用海風(fēng)和海浪的能量進(jìn)行 發(fā)電的裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界資源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)惡化已經(jīng)成為各國(guó)面臨的重大問(wèn)題， 為了減少環(huán)境污染和生態(tài)惡化，節(jié)約有限的能源，各國(guó)都在鼓勵(lì)發(fā)展可循環(huán)再生且綠色環(huán)保的能源。海洋面積占了整個(gè)地球表面積的71%,蘊(yùn)藏著無(wú)盡寶貴 的資源，其中海面上的風(fēng)浪蘊(yùn)藏著豐富的能量，我國(guó)海域遼闊，開(kāi)發(fā)利用海浪 波動(dòng)和海風(fēng)吹動(dòng)的能量發(fā)電對(duì)于海洋資源的利用具有相當(dāng)?shù)囊饬x。但是目前還沒(méi)有一種同時(shí)利用海浪和海風(fēng)將其能量轉(zhuǎn)化成電能的理想裝置，現(xiàn)有的裝置或 是轉(zhuǎn)化效率低或是發(fā)電量小或是投資過(guò)大，使得無(wú)法普及這種發(fā)電方式。目前 的海浪發(fā)電系統(tǒng)，以海岸式為主，其在海面上經(jīng)常遭受到巨浪或臺(tái)風(fēng)沖擊，造 成使用壽命短等問(wèn)題。目前關(guān)于利用海風(fēng)發(fā)電的系統(tǒng)還不多，因此海風(fēng)沒(méi)有得 到充分利用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種陣列式海風(fēng)、 海浪雙作用發(fā)電裝置，它可將海面上海風(fēng)和海浪的能量轉(zhuǎn)換成電能，還可通過(guò) 下潛的方式防止臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣的破壞。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種陣列式海風(fēng)、海浪雙作用發(fā)電裝置，它 包括由鋼桿相互連接的發(fā)電單元陣列組，每個(gè)發(fā)電單元包括一個(gè)密封的浮筒， 鋼桿連接在浮筒上，浮筒內(nèi)裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的主軸較長(zhǎng)伸出浮筒的上側(cè)和 下側(cè)，在主軸上由上至下固定若干個(gè)受風(fēng)浪裝置。各發(fā)電機(jī)主軸的底部均插入 一個(gè)與鋼桿連接的四邊形底框上，在底框的四個(gè)角上各有一臺(tái)安裝在密封箱體 內(nèi)的蝸輪蝸桿電機(jī)，有一根錨鏈繞在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，錨鏈的另一端向外下方拉出 固定在海底的水泥錨石上。受風(fēng)浪裝置是接受海風(fēng)和海浪推力的主要部件，其中位于浮筒上方的受風(fēng) 浪裝置主要接受海風(fēng)的作用成為受風(fēng)裝置，位于浮筒下方的受風(fēng)浪裝置主要接 受海浪的作用成為受浪裝置。上述受風(fēng)浪裝置包括一個(gè)轉(zhuǎn)環(huán)，轉(zhuǎn)環(huán)上均勻布置若干個(gè)隨風(fēng)浪打開(kāi)或收攏 的傘狀推葉，傘狀推葉的小徑端固定在轉(zhuǎn)環(huán)上，其大徑端內(nèi)側(cè)裝一圈磁鐵；在 傘狀推葉收攏后其大徑端接觸的轉(zhuǎn)環(huán)上裝一把只有骨架的小傘，在小傘外側(cè)裝 一圈磁鐵，與傘狀推葉的磁鐵相吸。這樣在面向順流順風(fēng)的方向時(shí)，水先從小傘骨架進(jìn)入傘狀推葉內(nèi)，待傘狀推葉內(nèi)充滿(mǎn)足夠的水之后使相吸的磁鐵分開(kāi)， 立刻大量水可以進(jìn)入使傘狀推葉打開(kāi)，形成一個(gè)動(dòng)力帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)電機(jī) 實(shí)現(xiàn)發(fā)電。本發(fā)明還包括一個(gè)姿態(tài)控制器，其安裝在浮筒內(nèi)或底框中心位置上的密封 箱體內(nèi)。姿態(tài)控制器和蝸輪蝸桿電機(jī)共同實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置在風(fēng)浪中的自動(dòng)校水平， 由姿態(tài)控制器通過(guò)微機(jī)控制器給電機(jī)一個(gè)信號(hào)，進(jìn)行自動(dòng)收放錨鏈，以調(diào)整裝 置的水平不置于翻倒。上述受風(fēng)浪裝置的浮筒內(nèi)還有一個(gè)兩端密封的內(nèi)筒，發(fā)電機(jī)裝在內(nèi)筒內(nèi)， 在浮筒和內(nèi)筒之間有給排水裝置將海水放入。浮筒、內(nèi)筒內(nèi)外壁均做防腐處理， 以防止海水進(jìn)入后對(duì)其的腐蝕破壞。內(nèi)筒的剩余空間灌滿(mǎn)油，并在內(nèi)筒上開(kāi)孔 裝一塊由彈性材料制成的軟膜，軟膜外接一根與外部海水相通的水管，這樣軟 膜內(nèi)為油，軟膜外為海水，使軟膜起到內(nèi)外自動(dòng)等壓作用，尤其是在潛入海面 下之后的內(nèi)外自動(dòng)等壓，使兩端密封處不會(huì)由于外部壓力大而滲入海水。軟膜 和水管也可替換成一根耐壓軟管，與內(nèi)筒的連接更好。上述浮筒上側(cè)面裝有風(fēng)速測(cè)速表，平時(shí)露出水面，測(cè)得的風(fēng)速回饋給微機(jī) 控制器，由微機(jī)控制器判斷是否存在臺(tái)風(fēng)危險(xiǎn)，如有臺(tái)風(fēng)則控制啟動(dòng)給排水裝 置將海水放入，使整個(gè)發(fā)電裝置下潛，并通過(guò)底框上的四個(gè)電機(jī)收線將裝置往 下拉，這樣裝置可以下潛到一定深度以躲避臺(tái)風(fēng)，由微機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)下潛的自 動(dòng)控制。本發(fā)明的有益效果是1) 通過(guò)傘狀推葉將海風(fēng)的風(fēng)能和海浪的波浪能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)環(huán)傳遞的機(jī)械能， 再帶動(dòng)主軸使發(fā)電機(jī)工作產(chǎn)生電能，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)可靠；2) 傘狀推葉在面向順風(fēng)順流方向時(shí)自動(dòng)打開(kāi)，在背向順風(fēng)順流方向時(shí)自動(dòng) 合攏，減小阻力使轉(zhuǎn)輪順利轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能量收集轉(zhuǎn)換發(fā)電；3) 系統(tǒng)由發(fā)電單元陣列而成，可以是3X3的陣列，各單元間相互連接，使 它們更好地在海水中定位，更有利于發(fā)電機(jī)的相對(duì)固定實(shí)現(xiàn)發(fā)電；4) 適合在深海中使用，整個(gè)裝置可以在必要時(shí)自動(dòng)往下潛入水中，有效地 避免了臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣對(duì)裝置的破壞。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的主視圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)發(fā)電單元的立體圖；圖4是本發(fā)明中受風(fēng)浪裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明中浮筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。對(duì)各幅附圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下l一浮筒；2 —轉(zhuǎn)環(huán)；3 —拉線；4一傘狀推 葉；5 —主軸；6 —鋼桿；7 —風(fēng)速表；8—錨鏈；9 —水泥錨石；10 —密封箱體； ll一電機(jī)；12 —底框；13 —密封箱體；14一姿態(tài)控制器；15—電纜；16 —微機(jī) 控制器；17 —小傘；18 —外磁鐵；19一內(nèi)磁鐵；20—內(nèi)筒；21 —發(fā)電機(jī)；22 —給排水裝置；23—軟膜；24 —水管；25 —油；26—浮倉(cāng)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。如圖1和2所示，本發(fā)明發(fā)電裝置包括由鋼桿6相互連接的發(fā)電單元陣列 組。發(fā)電單元包括一個(gè)密封的浮筒1，鋼桿6連接在浮筒1上，浮筒1內(nèi)裝有發(fā) 電機(jī)21，發(fā)電機(jī)21的主軸5較長(zhǎng)伸出浮筒1的上側(cè)和下側(cè)，在主軸5上由上至 下依次固定若干個(gè)受風(fēng)浪裝置。電纜15由浮筒1底部伸出。各發(fā)電單元中發(fā)電機(jī)21的主軸5底部均插入一個(gè)與鋼桿6連接的四邊形底 框12上，以防止主軸5的劇烈晃動(dòng)，在底框12的四個(gè)角上各有一臺(tái)安裝在密 封箱體IO內(nèi)的蝸輪蝸桿電機(jī)ll，有一根錨鏈8繞在電機(jī)11轉(zhuǎn)軸上，錨鏈8的 另一端向外下方拉出固定在海底的水泥錨石9上。這樣，本裝置可以固定在一 定水域內(nèi)工作，四角錨鏈8拉勞，使浮筒l的位置不會(huì)因?yàn)轱L(fēng)浪而變動(dòng)。如圖3所示，受風(fēng)浪裝置包括 -個(gè)轉(zhuǎn)環(huán)2,轉(zhuǎn)環(huán)2上均勻布置若干個(gè)隨風(fēng)浪 打開(kāi)或收攏的傘狀推葉4，傘狀推葉4的小徑端固定在轉(zhuǎn)環(huán)2上，其大徑端有一 系列拉線3連接到轉(zhuǎn)環(huán)2上，當(dāng)拉線3拉直時(shí)傘狀推葉4完全打開(kāi)。受風(fēng)浪裝置是接受海風(fēng)和海浪推力的主要部件，其中位于浮筒1上方的受 風(fēng)浪裝置主要接受海風(fēng)的作用成為受風(fēng)裝置，位于浮筒1下方的受風(fēng)浪裝置主 要接受海浪的作用成為受浪裝置。如圖1所示，轉(zhuǎn)環(huán)2上面向順流順風(fēng)方向的 一個(gè)傘狀推葉4打開(kāi)，其余三個(gè)方向的傘狀推葉則由于風(fēng)浪作用自動(dòng)收攏。打 開(kāi)的傘狀推葉由風(fēng)浪作用發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)繼而收攏，下一個(gè)傘狀推葉則轉(zhuǎn)到面向順流 順風(fēng)方向而打開(kāi)，如此四個(gè)傘狀推葉4輪流反復(fù)打開(kāi)、收攏，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)21主 軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)電機(jī)21實(shí)現(xiàn)發(fā)電，發(fā)電量自浮筒1底部的電纜15輸出。如圖4所示，傘狀推葉4的大徑端內(nèi)側(cè)面裝一圈外磁鐵18。在傘狀推葉4 收攏后其大徑端接觸的轉(zhuǎn)環(huán)2上裝一把只有骨架的小傘17，在小傘17外側(cè)面裝 一圈內(nèi)磁鐵19，在傘狀推葉4收攏時(shí)與傘狀推葉4上的外磁鐵18相吸，實(shí)現(xiàn)傘 狀推葉4更好的收攏。在受風(fēng)浪裝置的傘狀推葉4面向順流順風(fēng)的方向時(shí)，水 先從小傘17的骨架間空間進(jìn)入傘狀推葉4內(nèi)，待傘狀推葉4內(nèi)充滿(mǎn)足夠的水之 后使相吸的內(nèi)、外磁鐵(19、 18)分開(kāi)，立刻大量水可以進(jìn)入，使傘狀推葉4 順利打開(kāi)接受海風(fēng)和海浪推。如圖2所示，在底框12中心位置上的密封箱體13內(nèi)安裝一個(gè)姿態(tài)控制器 14，或?qū)⑵浒惭b在浮筒1內(nèi)。姿態(tài)控制器14和底框12上四個(gè)蝸輪蝸桿電機(jī)11 共同實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置在風(fēng)浪中的自動(dòng)校水平，由姿態(tài)控制器14通過(guò)微機(jī)控制器16 給電機(jī)ll一個(gè)信號(hào)，進(jìn)行自動(dòng)收放錨鏈8，以調(diào)整裝置的水平不置于在風(fēng)浪中 翻倒。如圖4所示，在發(fā)電單元的浮筒l內(nèi)有一個(gè)兩端密封的內(nèi)筒20,發(fā)電機(jī)21 裝在內(nèi)筒20內(nèi)，發(fā)電機(jī)21的主軸5伸出內(nèi)筒20的上側(cè)和下側(cè)，浮筒1內(nèi)、內(nèi) 筒20外的空間為浮倉(cāng)26，浮倉(cāng)26內(nèi)有給排水裝置22即泵和閥門(mén)將浮筒1外的 海水抽進(jìn)抽出。浮筒l、內(nèi)筒20內(nèi)外壁均做防腐處理，以防止海水進(jìn)入后對(duì)其 的腐蝕破壞。如圖2所示，浮筒1上側(cè)面裝有風(fēng)速表7，平時(shí)露出水面，測(cè)得的風(fēng)速回饋 給微機(jī)控制器16，由微機(jī)控制器16判斷是否存在臺(tái)風(fēng)危險(xiǎn)，如有臺(tái)風(fēng)則控制啟 動(dòng)給排水裝置22將海水放入浮倉(cāng)26內(nèi)，使整個(gè)發(fā)電裝置下潛，并通過(guò)底框12 上的四個(gè)電機(jī)11收錨鏈8將裝置往下拉，這樣裝置可以下潛到一定深度以躲避 臺(tái)風(fēng)，由微機(jī)控制器16實(shí)現(xiàn)下潛的自動(dòng)控制。如圖4所示，內(nèi)筒20中除發(fā)電機(jī)21外的剩余空間灌滿(mǎn)油，并在內(nèi)筒l上 開(kāi)孔裝一塊由彈性材料制成的軟膜23，軟膜23外接一根與外部海水相通的水管 24，這樣軟膜23內(nèi)為油25，軟膜22外為海水，使軟膜23起到內(nèi)外自動(dòng)等壓作 用，尤其是在潛入海面下較深之后的內(nèi)外自動(dòng)等壓，使兩端密封處不會(huì)由于外 部壓力大而滲入海水破壞發(fā)電機(jī)21。軟膜23和水管24也可替換成一根耐壓軟 管，耐壓軟管的一端封閉，封閉端與內(nèi)筒l連接，這樣連接更可靠。本發(fā)明發(fā)電裝置的姿態(tài)控制和沉浮控制等由微機(jī)控制器16實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控 制，使裝置工作更安全可靠，微機(jī)控制器16可放置在浮筒1上側(cè)面以便在裝置 浮起時(shí)的維修，如圖2所示。
權(quán)利要求
1. 一種陣列式海風(fēng)、海浪雙作用發(fā)電裝置，其特征是它包括由鋼桿(6)相互連接的發(fā)電單元陣列組，發(fā)電單元包括一個(gè)密封的浮筒(1)，鋼桿(6)連接在浮筒(1)上，浮筒(1)內(nèi)裝有發(fā)電機(jī)(21)，發(fā)電機(jī)(21)的主軸(5)較長(zhǎng)伸出浮筒(1)的上側(cè)和下側(cè)；在主軸(1)上由上至下依次固定若干個(gè)受風(fēng)浪裝置，其中位于浮筒(1)上方的為受風(fēng)裝置，位于浮筒(1)下方的為受浪裝置；各發(fā)電單元的發(fā)電機(jī)(21)的主軸(5)底部均插入一個(gè)與鋼桿(6)連接的四邊形底框(12)上，在底框(12)的四個(gè)角上各有一臺(tái)安裝在密封箱體(10)內(nèi)的蝸輪蝸桿電機(jī)(11)，有一根錨鏈(8)繞在電機(jī)(11)轉(zhuǎn)軸上，錨鏈8的另一端向外下方拉出固定在海底的水泥錨石(9)上；發(fā)電量由浮筒(1)底部伸出的電纜(15)輸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列式海風(fēng)、海浪雙作用發(fā)電裝置，其特點(diǎn)是 所述受風(fēng)浪裝置包括一個(gè)轉(zhuǎn)環(huán)(2)，轉(zhuǎn)環(huán)(2)上均勻布置若干個(gè)隨風(fēng)浪打丌或 收攏的傘狀推葉(4)，傘狀推葉(4)的小徑端固定在轉(zhuǎn)環(huán)(2)上，其大徑端 有一系列拉線(3)連接到轉(zhuǎn)環(huán)(2)上；所述傘狀推葉(4)的大徑端內(nèi)側(cè)面裝 一圈外磁鐵(18)，在傘狀推葉(4)收攏后其大徑端接觸的轉(zhuǎn)環(huán)(2)上裝一把 只有骨架的小傘(17)，在小傘(17)外側(cè)面裝一圈內(nèi)磁鐵(19)，內(nèi)磁鐵(19) 在傘狀推葉(4)收攏時(shí)與傘狀推葉(4)上的外磁鐵(18)相吸。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列式海風(fēng)、海浪雙作用發(fā)電裝置，其特點(diǎn)是 它還包括一個(gè)姿態(tài)控制器(14)，安裝在浮筒(1)內(nèi)或底框(12)中心位置上 的密封箱體(13)內(nèi)；由姿態(tài)控制器(14)通過(guò)微機(jī)控制器(16)給電機(jī)(11) 一個(gè)信號(hào)，進(jìn)行自動(dòng)收放錨鏈(8);微機(jī)控制器(16)放置在浮筒(1)上側(cè)面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列式海風(fēng)、海浪雙作用發(fā)電裝置，其特點(diǎn)是 所述發(fā)電單元的浮筒(1)內(nèi)有一個(gè)兩端密封的內(nèi)筒(20)，發(fā)電機(jī)(21)裝在 內(nèi)筒(20)內(nèi)，發(fā)電機(jī)(21)的主軸(5)伸出內(nèi)筒(20)的上側(cè)和下側(cè)；浮筒(1)內(nèi)、內(nèi)筒(20)外的空間為浮倉(cāng)(26)，浮倉(cāng)(26)內(nèi)有給排水裝置(22) 即泵和閥門(mén)將浮筒(1)外的海水抽進(jìn)抽出；所述浮筒(1)、內(nèi)筒(20)內(nèi)外壁 均做防腐處理。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列式海風(fēng)、海浪雙作用發(fā)電裝置，其特點(diǎn)是 它還包括一個(gè)風(fēng)速表(7)，安裝在浮筒(1)上側(cè)面，測(cè)得的風(fēng)速回饋給微機(jī)控 制器(16)，由微機(jī)控制器(16)控制啟動(dòng)給排水裝置(21)將海水放入，使整 個(gè)發(fā)電裝置下潛，并通過(guò)底框(12)上的四個(gè)電機(jī)(11)進(jìn)行自動(dòng)收放錨鏈(8)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的陣列式海風(fēng)、海浪雙作用發(fā)電裝置，其特點(diǎn)是 所述內(nèi)筒(20)除發(fā)電機(jī)(21)外的剩余空間灌滿(mǎn)油，并在內(nèi)筒(20)上開(kāi)孔 裝一塊彈性材料制成的軟膜(23)，軟膜(23)外接一根與外部海水相通的水管(24);或在內(nèi)筒(20)上開(kāi)孔裝一根與外部海水相通的連接端封閉的耐壓軟管。
全文摘要
一種陣列式海風(fēng)、海浪雙作用發(fā)電裝置。它涉及一種發(fā)電裝置，尤其是一種利用海風(fēng)和海浪的能量進(jìn)行發(fā)電的裝置。它包括由鋼桿相互連接的發(fā)電單元陣列組，每個(gè)發(fā)電單元包括一個(gè)密封的內(nèi)裝發(fā)電機(jī)的浮筒，發(fā)電機(jī)的主軸伸出浮筒的上側(cè)和下側(cè)，在主軸上固定若干個(gè)受風(fēng)浪裝置。各發(fā)電機(jī)主軸的底部均插入一個(gè)四邊形底框上，在底框的四個(gè)角上各有一臺(tái)在密封箱體內(nèi)的電機(jī)，有一根錨鏈繞在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，錨鏈另一端固定在海底的錨石上。受風(fēng)浪裝置是接受海風(fēng)和海浪推力的主要部件。受風(fēng)浪裝置包括一個(gè)轉(zhuǎn)環(huán)，轉(zhuǎn)環(huán)上均勻布置若干個(gè)隨風(fēng)浪打開(kāi)或收攏的傘狀推葉。本發(fā)明的裝置通過(guò)傘狀推葉帶動(dòng)發(fā)電機(jī)將海風(fēng)和海浪的能量轉(zhuǎn)換成電能；并通過(guò)下潛的方式防止臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣的破壞。
文檔編號(hào)F03D9/00GK101280761SQ200810062388
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者李同強(qiáng) 申請(qǐng)人:李同強(qiáng)