一種自適性海洋渦輪發(fā)電裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種自適性海洋渦輪發(fā)電裝置，屬于海洋能發(fā)電設備技術(shù)領域。它解決了現(xiàn)有渦輪機海洋能利用率低，且容易受到風浪破壞的問題。本自適性海洋渦輪發(fā)電裝置，包括基座、浮體和若干根擺動桿，所述基座上側(cè)面上垂直固連有導向管，所述導向管上套設有滑塊，所述導向管和滑塊間隙配合，所述擺動桿的下端均鉸接在滑塊上，所述擺動桿的上端均鉸接在浮體上，所述擺動桿上沿長度方向鉸接有若干渦輪發(fā)電機，所述基座內(nèi)設有蓄電池，該蓄電池與若干渦輪發(fā)電機電連接，所述浮體內(nèi)具有空腔，所述空腔還連接有能夠控制浮體高度的調(diào)節(jié)件。本自適性海洋渦輪發(fā)電裝置能夠更有效的將海洋流動能轉(zhuǎn)化為電能，且具有較好的自保護能力。
【專利說明】
一種自適性海洋渦輪發(fā)電裝置
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明屬于海洋能發(fā)電設備技術(shù)領域，涉及一種自適性海洋渦輪發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋的洋流及潮流能蘊含著大量的能量，目前將這部分能量進行利用的多是水平軸式渦輪發(fā)電機，每個渦輪發(fā)電機殼體內(nèi)裝有透平葉輪，葉輪軸上設置有發(fā)電機，當海水流過渦輪發(fā)電機，葉輪轉(zhuǎn)動會帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能。
[0003]但是該種海洋渦輪發(fā)電機置于水中的洋流發(fā)電機位置是固定的，但是受漲落潮變化的影響，海水深度是變化的，越深海水越穩(wěn)定，可利用的流動能較小，不能根據(jù)海況變化自動調(diào)節(jié)，另外渦輪發(fā)電機只能利用海水的流動能量，不能利用波浪能及海水上升和下降的能量。因此不能充分利用各層的海洋能，不能根據(jù)風浪的大小調(diào)節(jié)，且該種位置固定的渦輪發(fā)電機組容易受到風浪的損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種自適性海洋渦輪發(fā)電裝置，本自適性海洋渦輪發(fā)電裝置能夠更有效的將海洋流動能轉(zhuǎn)化為電能，且具有較好的自保護能力。
[0005]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):一種自適性海洋渦輪發(fā)電裝置，包括基座、浮體和若干根擺動桿，所述基座的上側(cè)面上垂直固連有導向管，所述導向管上套設有滑塊，所述導向管和滑塊間隙配合，所述擺動桿的下端均鉸接在滑塊上，所述擺動桿的上端均鉸接在浮體上，所述擺動桿上沿長度方向鉸接有若干渦輪發(fā)電機，所述基座內(nèi)設有蓄電池，該蓄電池與若干渦輪發(fā)電機電連接，所述浮體內(nèi)具有空腔，所述空腔還連接有能夠控制浮體高度的調(diào)節(jié)件。
[0006]基座固定在海中，而浮體則能夠漂浮在海面上，擺動桿位于基座與浮體之間，即若干的渦輪發(fā)電機由浮體至基座有序排列，當海水流動時能夠帶動渦輪發(fā)電機進行發(fā)電，渦輪發(fā)電機產(chǎn)生的電能傳遞給蓄電池進行蓄電，由于若干渦輪發(fā)電機有序的排列，因此不同的渦輪發(fā)電機能夠利用不同層面的海水，而且當潮汐導致海面下降時，浮體能夠相應的降低，即擺動桿也會相應地擺動至傾斜狀態(tài)，保證渦輪發(fā)電機的發(fā)電效率。
[0007]在上述的自適性海洋渦輪發(fā)電裝置中，所述渦輪發(fā)電機包括筒狀的殼體、發(fā)電機、支撐桿、轉(zhuǎn)軸和葉輪，所述殼體一端的外徑大于另一端的外徑，若干所述渦輪發(fā)電機的殼體外徑較大的一端均朝向同一側(cè)，所述葉輪固定在轉(zhuǎn)軸的一端，所述轉(zhuǎn)軸的另外一端和發(fā)電機的輸入軸連接，所述轉(zhuǎn)軸和殼體同軸設置并且所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接在殼體內(nèi)，所述發(fā)電機通過支撐桿固定在殼體內(nèi)，所述葉輪均位于殼體中外徑較大的一端。
[0008]所述殼體與擺動桿相鉸接，而擺動桿擺動時葉輪始終能夠水平朝向一側(cè)。
[0009]在上述的自適性海洋渦輪發(fā)電裝置中，所述調(diào)節(jié)件包括水栗一、水栗二、通氣管和控制閥，所述水栗一設置在基座上，上述水栗一的出水口與浮體的空腔之間通過通水管相連接，所述通氣管垂直固連在浮體的上側(cè)面上，該通氣管的下端與浮體中的空腔相連通，所述控制閥固連在通氣管的上端，所述浮體的上側(cè)面上還設置有水栗二，所述水栗二的進水口通過進水管和浮體中的空腔底部相連通，所述水栗二的出水口通過排水管和浮體的外部連通。
[0010]在上述的自適性海洋渦輪發(fā)電裝置中，所述水栗一是潛水栗，作為優(yōu)選，所述浮體的上側(cè)面上具有水密的栗艙，所述水栗二設置在栗艙中。
[0011]當需要降低浮體高度時，將控制閥開啟，然后水栗一對浮體中的空腔進行注水，使得空腔內(nèi)的空氣能夠通過通氣管排出到浮體的外部，隨著浮體的內(nèi)腔中的水量的增多，浮體逐漸下降；當需要升高浮體時，通過水栗二將浮體的空腔中的水排出到浮體的外部，待浮體上升后通過控制閥封閉通氣管;通過水栗一和水栗二的配合工作，可以方便地控制浮體的空腔中的水量的多少，進而控制浮體相對于水面的高度。
[0012]在上述的自適性海洋渦輪發(fā)電裝置中，所述導向管內(nèi)沿軸向固連有線圈，所述滑塊內(nèi)固連有磁鐵，所述線圈和蓄電池電連接。
[0013]海面上的波浪能夠間歇性的沖擊擺動桿和浮體，在浮體和擺動桿作用下，滑塊能夠沿著導向桿上下竄動，即導向管內(nèi)的線圈能夠切割磁鐵的磁力線而發(fā)電，該結(jié)構(gòu)能夠輔助對蓄電池進行蓄電，提高本發(fā)電裝置的工作效率。
[0014]在上述的自適性海洋渦輪發(fā)電裝置中，所述浮體和滑塊的水平截面的寬度由一端向另一端逐漸變小，且寬度較大的一端為弧形，寬度較小的一端呈尖角狀。即浮體和滑塊均為流線型結(jié)構(gòu)，在水流作用下能夠轉(zhuǎn)動，使得尖角狀的一端產(chǎn)生尾翼的效果，即使得水流能夠正面作用于渦輪發(fā)電機中的葉輪。
[0015]在上述的自適性海洋渦輪發(fā)電裝置中，所述擺動桿的數(shù)量為四根，四根擺動桿相互平行設置，其中兩根擺動桿位于渦輪發(fā)電機的一側(cè)，另外兩根擺動桿位于渦輪發(fā)電機的另一側(cè)，同一側(cè)的兩根擺動桿一端之間的連線與另一端之間的連線相平行。位于同一側(cè)的兩根擺動桿呈平行四邊形狀態(tài)，使得渦輪發(fā)電機的端口始終水平朝向一側(cè)，并均位于水中，不會因為海面下降導致部分渦輪發(fā)電機露出海面而無法工作，進一步的，由于調(diào)節(jié)件也能夠主動調(diào)節(jié)浮體的高度，當海面出現(xiàn)天氣異常時能夠調(diào)節(jié)浮體的高度，使得浮體下降而沉入水面，避免海面上的惡劣天氣損壞本發(fā)電裝置，安全性更高。
[0016]在上述的自適性海洋渦輪發(fā)電裝置中，所述蓄電池與渦輪發(fā)電機中的發(fā)電機之間通過導線電相連，所述導線制為螺旋形。螺旋形導線具有彈性回復力，導線在洋流沖擊下既能夠隨波逐流，又能夠保持一定的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使得導線僅在擺動桿及渦輪發(fā)電機的附近晃動，避免移位過大而糾纏在海底的雜物上導致斷裂而影響使用。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本自適性海洋渦輪發(fā)電裝置具有以下優(yōu)點:
[0018]1、由于當潮汐導致海面下降時，浮體在重力的作用下能夠相應的降低，即擺動桿擺動至傾斜狀態(tài)，且由于擺動桿相互平行，同一側(cè)的兩根擺動桿一端之間的連線與另一端之間的連線相平行，因此整體呈平行四邊形狀態(tài)，使得渦輪發(fā)電機的端口始終水平朝向一偵U，所有的渦輪發(fā)電機均位于水中，不會因為海面下降導致部分渦輪發(fā)電機露出海面而無法工作。
[0019]2、由于調(diào)節(jié)件也能夠主動調(diào)節(jié)浮體的高度，當海面出現(xiàn)天氣異常時能夠調(diào)節(jié)浮體的高度，使得浮體下降而沉入水面，避免海面上的惡劣天氣損壞本發(fā)電裝置，安全性更高。
[0020]3、由于海面上的波浪能夠間歇性的沖擊擺動桿和浮體，在浮體和擺動桿作用下，滑塊能夠沿著導向桿上下竄動，即導向管內(nèi)的線圈能夠切割磁鐵的磁力線而發(fā)電，該結(jié)構(gòu)能夠輔助渦輪發(fā)電機對蓄電池進行蓄電，提高發(fā)電裝置的工作效率。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是本發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)電裝置中擺動桿擺動時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是浮體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4是渦輪發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中，1、基座；11、蓄電池；12、導向管；13、線圈；14、滑塊；15、磁鐵;2、浮體;21、空腔;3、擺動桿;4、渦輪發(fā)電機;41、殼體;42、葉輪;43、發(fā)電機;44、支撐桿;45、轉(zhuǎn)軸；5、調(diào)節(jié)件;51、水栗一;52、通水管;53、通氣管;54、控制閥；55、水栗二; 56、排水管;57、進水管;6、導線。
【具體實施方式】
[0026]以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0027]如圖1至圖4所示，一種自適性海洋渦輪發(fā)電裝置，包括基座1、浮體2和四根擺動桿3，所述基座I上側(cè)面上垂直固連有導向管12，所述導向管12上套設有滑塊14，所述導向管12和滑塊14間隙配合，四根擺動桿3的下端均鉸接在滑塊14上，四根擺動桿3的上端均鉸接在浮體2上，四根擺動桿3相平行設置，浮體2可以在洋流的帶動下繞著導向管12周向轉(zhuǎn)動，擺動桿3上沿長度方向鉸接有若干渦輪發(fā)電機4，其中兩根擺動桿3位于渦輪發(fā)電機4的一側(cè)，另外兩根擺動桿3位于渦輪發(fā)電機4的另一側(cè)，同一側(cè)的兩根擺動桿3—端之間的連線與另一端之間的連線相平行，基座I內(nèi)設有蓄電池11，蓄電池11與渦輪發(fā)電機4中的發(fā)電機43之間通過具有彈性的導線6相連，所述浮體2內(nèi)具有空腔21，所述空腔21還連接有能夠控制浮體2高度的調(diào)節(jié)件5。
[0028]基座I固定在海中，而浮體2則能夠漂浮在海面上，擺動桿3位于基座I與浮體2之間，即若干所述渦輪發(fā)電機4在浮體2至基座I之間有序排列，當海水流動時能夠帶動渦輪發(fā)電機4轉(zhuǎn)動進行發(fā)電，渦輪發(fā)電機4產(chǎn)生的電能傳遞給蓄電池11進行蓄電。
[0029]由于若干所述渦輪發(fā)電機4有序的排列，因此不同的渦輪發(fā)電機4能夠利用不同層面的海水，當潮汐導致海面下降時，浮體2能夠相應的降低，即擺動桿3擺動至傾斜狀態(tài)，且由于擺動桿3相互平行，同一側(cè)的兩根擺動桿3—端之間的連線與另一端之間的連線相平行，因此整體呈平行四邊形狀態(tài)，渦輪發(fā)電機4分別與每根擺動桿3相鉸接，使得渦輪發(fā)電機4的端口始終水平朝向一側(cè)，即渦輪發(fā)電機4的轉(zhuǎn)軸45始終處于水平狀態(tài)，所有渦輪發(fā)電機4均位于水中，所以不會因為海面下降導致部分渦輪發(fā)電機4露出海面而無法工作，進一步的，由于調(diào)節(jié)件5也能夠主動調(diào)節(jié)浮體2的高度，當海面出現(xiàn)天氣異常時能夠調(diào)節(jié)浮體2的高度，使得浮體2下降而沉入水面，避免海面上的惡劣天氣損壞本發(fā)電裝置，安全性更高。
[0030]具體來說，所述渦輪發(fā)電機4包括筒狀的殼體41、發(fā)電機43、支撐桿44、轉(zhuǎn)軸45和葉輪42，所述殼體41的軸線是一條軸線，所述殼體41的一端的外徑大于另一端的外徑，若干所述禍輪發(fā)電機4的殼體41外徑較大的一端均朝向同一側(cè)，所述葉輪42固定在轉(zhuǎn)軸45的一端，所述轉(zhuǎn)軸45的另外一端和發(fā)電機43的輸入軸連接，所述轉(zhuǎn)軸45和殼體41同軸設置并且所述轉(zhuǎn)軸45轉(zhuǎn)動連接在殼體41內(nèi)，所述發(fā)電機43通過支撐桿44固定在殼體41內(nèi)，所述葉輪42均位于殼體41中外徑較大的一端。
[0031]殼體41分別與每根擺動桿3相鉸接，而擺動桿3擺動時葉輪42始終能夠水平朝向一偵U，有利于洋流從殼體41正面通過殼體41的一端并且從另外一端流出，從而以最大的水流帶動葉輪42轉(zhuǎn)動，提高渦輪發(fā)電機4的發(fā)電效率。
[0032]具體來說，所述調(diào)節(jié)件5包括水栗一 51、水栗二 55、通氣管53和控制閥54，所述水栗一 51設置在基座I上，所述浮體2內(nèi)具有空腔21，上述水栗一 51的出水口與浮體2的空腔21之間通過通水管52相連接，所述通氣管53垂直固連在浮體2的上側(cè)面上，該通氣管53的下端與浮體2中的空腔21相連通，所述控制閥54固連在通氣管53的上端，所述浮體2的上側(cè)面上還設置有水栗二 55，所述水栗二 55的進水口通過進水管57和浮體2中的空腔21底部相連通，所述水栗二 55的出水口通過排水管56和浮體2的外部連通。
[0033]具體來說，所述水栗一51是潛水栗，作為優(yōu)選，所述浮體2的上側(cè)面上具有水密的栗艙，所述水栗二55設置在栗艙中，所述栗艙使水栗二55與外界環(huán)境相互分離，從而減小外界環(huán)境對水栗二55的影響，增加水栗二55的使用壽命。
[0034]具體來說，所述浮體2上還設置有控制單元，所述控制單元通過電路分別和水栗一
51、水栗二 55和控制閥54電連接，所述控制單元協(xié)調(diào)控制水栗一 51、水栗二 55和控制閥54的啟閉。
[0035]為優(yōu)選，所述水栗51在通水管52的牽引下能沿著基座I的外側(cè)面周向轉(zhuǎn)動，目的是為了防止通水管52纏繞在擺動桿3上或者是導向管12上。
[0036]當需要降低浮體2高度時，將控制閥54開啟，然后水栗一51對浮體2中的空腔21進行注水，使得空腔21內(nèi)的空氣能夠通過通氣管53排出到浮體2的外部，隨著浮體2的內(nèi)腔21中的水量的增多，浮體2逐漸下降；當需要升高浮體2時，通過水栗二55將浮體2的空腔21中的水排出到浮體2的外部，待浮體2上升后，水栗二55停止工作，通過控制閥54封閉通氣管53;通過水栗一 51和水栗二 55的配合工作，可以方便地控制浮體2的空腔21中的水量的多少，進而控制浮體2相對于水面的高度。
[0037]具體來說，所述控制閥54是電磁閥，所述控制閥54通過控制模塊和蓄電池11電連接。
[0038]具體來說，所述導向管12內(nèi)沿軸向固連有線圈13，所述滑塊14內(nèi)固連有磁鐵15，所述線圈13和蓄電池11電連接。
[0039]海面上的波浪能夠間歇性的沖擊擺動桿3和浮體2，在浮體2和擺動桿3作用下，滑塊14能夠沿著導向桿上下竄動，即導向管12內(nèi)的線圈13能夠切割磁鐵15的磁力線而發(fā)電，該結(jié)構(gòu)能夠輔助對蓄電池11進行蓄電，提高本發(fā)電裝置的工作效率。
[0040]具體來說，所述浮體2和滑塊14的水平截面的寬度由一端向另一端逐漸變小，且寬度較大的一端為弧形，寬度較小的一端呈尖角狀，即浮體2和滑塊14均為流線型結(jié)構(gòu)，在水流作用下能夠轉(zhuǎn)動，使得尖角狀的一端產(chǎn)生尾翼的效果，即使得水流能夠正面作用于渦輪發(fā)電機4中的葉輪42，提高發(fā)電效率。
[0041]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種自適性海洋渦輪發(fā)電裝置，包括基座(I)、浮體(2)和若干根擺動桿(3)，其特征在于，所述基座(I)的上側(cè)面上垂直固連有導向管(12)，所述導向管(12)上套設有滑塊(14)，所述導向管(12)和滑塊(14)間隙配合，所述擺動桿(3)的下端均鉸接在滑塊(14)上，所述擺動桿(3)的上端均鉸接在浮體(2)上，所述擺動桿(3)上沿長度方向鉸接有若干渦輪發(fā)電機(4)，所述基座(I)內(nèi)設有蓄電池(11)，該蓄電池(11)與若干渦輪發(fā)電機(4)電連接，所述浮體(2)內(nèi)具有空腔(21)，所述空腔(21)還連接有能夠控制浮體(2)高度的調(diào)節(jié)件(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適性海洋渦輪發(fā)電裝置，其特征在于，所述渦輪發(fā)電機(4)包括筒狀的殼體(41)、發(fā)電機(43)、支撐桿(44)、轉(zhuǎn)軸(45)和葉輪(42)，所述殼體(41) 一端的外徑大于另一端的外徑，若干所述渦輪發(fā)電機(4)的殼體(41)外徑較大的一端均朝向同一側(cè)，所述葉輪(42)固定在轉(zhuǎn)軸(45)的一端，所述轉(zhuǎn)軸(45)的另外一端和發(fā)電機(43)的輸入軸連接，所述轉(zhuǎn)軸(45)和殼體(41)同軸設置并且所述轉(zhuǎn)軸(45)轉(zhuǎn)動連接在殼體(41)內(nèi)，所述發(fā)電機(43)通過支撐桿(44)固定在殼體(41)內(nèi)，所述葉輪(42)均位于殼體(41)中外徑較大的一端。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自適性海洋渦輪發(fā)電裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)件(5)包括水栗一 (51)、水栗二 (55)、通氣管(53)和控制閥(54)，所述水栗一 (51)設置在基座(I)上，上述水栗一(51)的出水口與浮體(2)中的空腔(21)之間通過通水管(52)相連接，所述通氣管(53)垂直固連在浮體(2)的上側(cè)面上，該通氣管(53)的下端與浮體(2)中的空腔(21)相連通，所述控制閥(54)固連在通氣管(53)的上端，所述浮體(2)的上側(cè)面上還設置有水栗二(55)，所述水栗二 (55)的進水口通過進水管(57)和浮體(2)中的空腔(21)底部相連通，所述水栗二 (55)的出水口通過排水管(56)和浮體(2)的外部連通。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適性海洋渦輪發(fā)電裝置，其特征在于，所述導向管(12)內(nèi)沿軸向固連有線圈(13)，所述滑塊(14)內(nèi)固連有磁鐵(15)，所述線圈(13)和蓄電池(11)電連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適性海洋渦輪發(fā)電裝置，其特征在于，所述浮體(2)和滑塊(14)的水平截面的寬度由一端向另一端逐漸變小，且寬度較大的一端為弧形，寬度較小的一立而呈尖角狀。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的自適性海洋渦輪發(fā)電裝置，其特征在于，所述擺動桿(3)的數(shù)量為四根，四根擺動桿(3)相互平行設置，其中兩根擺動桿(3)位于渦輪發(fā)電機(4)的一偵U，另外兩根擺動桿(3)位于渦輪發(fā)電機(4)的另一側(cè)，同一側(cè)的兩根擺動桿(3)—端之間的連線與另一端之間的連線相平行。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的自適性海洋渦輪發(fā)電裝置，其特征在于，所述蓄電池(11)與渦輪發(fā)電機(4)中的發(fā)電機(43)之間通過具有彈性的導線(6)電相連。
【文檔編號】B63B35/00GK105863941SQ201610143477
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月14日
【發(fā)明人】張玉蓮, 章海
【申請人】浙江海洋學院