專利名稱：水流發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電裝置，尤其是一種水流發(fā)電裝置。
技術(shù)背景中國的水資源豐富，優(yōu)先發(fā)展水電已成為我國能源發(fā)展的重要方針。目前利用水流進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電裝置其結(jié)構(gòu)各異。例如申請?zhí)枮?01110092876X的中國專利申請，其公開了一種水流發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置包括支架、設(shè)置在支架內(nèi)的兩個(gè)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)的水輪以及由水輪驅(qū)動(dòng)的減速機(jī)和發(fā)電機(jī)，兩個(gè)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)的水輪的水輪軸上固定有相互嚙合的同步齒輪，在水輪的進(jìn)水端設(shè)有尖角狀的整流體。該種結(jié)構(gòu)的發(fā)電裝置是利用整流體使正面水流在整流體尖角端的作用下改變方向，使改向水流和整流體兩側(cè)的正面水流斜向沖擊各自方向的水輪葉片，使水輪的順?biāo)伺c逆水端之間的壓力差增大，從而使兩水輪克服阻力逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生扭矩力，并通過水輪軸和變速器將扭矩力傳遞給發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。該發(fā)電裝置水 能利用率高，發(fā)電效率高。在洋流發(fā)電中，由于海洋中的海水比較深，海水的流動(dòng)主要在水的上部，因此發(fā)電裝置需要在海水中漂浮式設(shè)置。但上述的發(fā)電裝置在海水中不易做漂浮設(shè)置。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種適于在海洋中利用洋流進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電裝置，其在洋流中運(yùn)行穩(wěn)定，發(fā)電效率高。本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種水流發(fā)電裝置，包括安裝框架、設(shè)置在所述安裝框架內(nèi)的至少兩個(gè)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)的水輪、由所述水輪驅(qū)動(dòng)的變速器和發(fā)電機(jī)，所述兩個(gè)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)的水輪的水輪軸上固定有相互嚙合的同步齒輪，在所述安裝框架內(nèi)位于水輪的進(jìn)水端設(shè)有尖角狀的整流體A，其特殊之處是，所述安裝框架的上部和下部分別設(shè)有浮力艙，變速器和發(fā)電機(jī)位于浮力艙中。本實(shí)用新型的工作原理是整流體A的尖角端的正面水流在整流體A的作用下改變方向，使改向水流和整流體A兩側(cè)的正面水流斜向沖擊各自方向的水輪葉片的能量轉(zhuǎn)換面(內(nèi)凹曲面)，從而使兩水輪克服阻力逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生扭矩力，并通過水輪軸和變速器將扭矩力傳遞給發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。本實(shí)用新型中設(shè)置在安裝框架的上部和下部的浮力艙為發(fā)電裝置提供浮力，以保證發(fā)電裝置的漂浮穩(wěn)定性。為了提高發(fā)電裝置整體的穩(wěn)定性，至少有一個(gè)所述的浮力艙為流線型結(jié)構(gòu)。在所述安裝框架內(nèi)對應(yīng)水輪的出水端設(shè)有流線型的整流體B，整流體B既可以有效地支撐上支架與下支架，還能有效地防止水流在水輪的出水端形成旋渦，增大水輪轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力，使整個(gè)發(fā)電裝置不穩(wěn)定，同時(shí)防止魚等異物聚集在旋渦區(qū)被葉片旋入水輪，影響水輪的作業(yè)效率，從而導(dǎo)致整個(gè)裝置的發(fā)電效率降低。為了使葉片能夠截取利用更多的流水，提高發(fā)電效率，所述水輪的葉片的能量轉(zhuǎn)換面為內(nèi)凹曲面。水輪葉片通過內(nèi)凹設(shè)計(jì)可使葉片順?biāo)较虍a(chǎn)生的扭矩力大于逆水方向產(chǎn)生的阻力，從而保證兩個(gè)水輪能正常的逆向轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型中的變速器和發(fā)電機(jī)可以位于安裝框架的上部或下部，為了提高發(fā)電裝置的穩(wěn)定性，所述變速器和發(fā)電機(jī)位于所述安裝框架的下部。將變速器和發(fā)電機(jī)設(shè)置在安裝框架的下部可以降低發(fā)電裝置的重心，保證發(fā)電裝置在洋流中的穩(wěn)定性。當(dāng)然，為了檢修和保養(yǎng)的方便，變速器和發(fā)電機(jī)也可位于所述安裝框架的上部。為了提高發(fā)電裝置在洋流中運(yùn)行的穩(wěn)定性，所述安裝框架位于出水端的尾部設(shè)有舵板。為了便于在深海中錨固發(fā)電裝置，所述安裝框架的前端設(shè)有牽引索孔。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型通過在安裝框架的上部和下部分別設(shè)置浮力艙，通過浮力艙為發(fā)電裝置提供浮力，保證了發(fā)電裝置在洋流中的漂浮穩(wěn)定性；此外，通過在安裝框架位于出水端的尾部設(shè)置舵板及通過流線型的浮力艙，提高了發(fā)電裝置在洋流中運(yùn)行的穩(wěn)定性，保證發(fā)電裝置運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，提高發(fā)電效率。本實(shí)用新型可以通過牽引索將發(fā)電裝置錨固于深海中，保證發(fā)電裝置在深海中的運(yùn)行穩(wěn)定性。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例I的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I中A-A向的剖視示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3的C-C向示意圖。圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例2中發(fā)電機(jī)和變速器位于上部時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I為上支架，2為同步齒輪，3為發(fā)電機(jī)，4為變速器，5為水輪軸，6為整流體B,7為水輪,8為下支架,9為整流體A, 10為水輪,11為同步齒輪,12為水輪軸，15為上浮力艙，16為下浮力艙，17為舵板，18為牽引索孔。
具體實(shí)施方式
為能清楚說明本實(shí)用新型的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過實(shí)施例并結(jié)合其附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明實(shí)施例I一種水流發(fā)電裝置，如圖I和圖2所示，它包括安裝框架、水輪7、水輪10和由水輪7和水輪10驅(qū)動(dòng)的變速器4和發(fā)電機(jī)3。所述安裝框架包括上支架I和下支架8，變速器4和發(fā)電機(jī)3位于下支架8的下方，水輪7和水輪10分別通過與之連接的水輪軸5和水輪軸12安裝于上支架I和下支架8之間，且水輪7和水輪10的葉片相互交錯(cuò)排列，水輪軸5和水輪軸12的兩端分別支撐于上支架I和下支架8上，在水輪軸5和水輪軸12上安裝有能相互嚙合的同步齒輪2和同步齒輪11，發(fā)電機(jī)3通過變速器4與水輪軸的輸出端連接。在上支架I與下支架8之間對應(yīng)水輪7和水輪10的進(jìn)水端固定連接有尖角狀的整流體A9，上支架I與下支架8之間對應(yīng)水輪7和水輪10的出水端固定連接有流線型的整流體B6，整流體A9的軸線、整流體B6的軸線與水輪7和水輪10圓心連線的中垂線共線。在安裝框架的上部設(shè)有上浮力艙15，在安裝框架的下部設(shè)有下浮力艙16，變速器4和發(fā)電機(jī)3位于下浮力艙16中。本實(shí)施例中，為了提高發(fā)電裝置在洋流中工作的穩(wěn)定性，上浮力艙15和下浮力艙16最好采用流線型結(jié)構(gòu)。發(fā)電機(jī)3的設(shè)置方式可以采用兩種形式(一)水輪軸5或水輪軸12的輸出端連接有變速器4和發(fā)電機(jī)3 ; (二)水輪軸5和水輪軸12的輸出端分別連接有變速器4和發(fā)電機(jī)3。本實(shí)施例中，水輪7和水輪10的葉片的能量轉(zhuǎn)換面為內(nèi)凹曲面。整流體A9沿其軸線對稱的兩側(cè)邊可以為內(nèi)凹的弧線或?yàn)橹本€，其底邊可以為內(nèi)凹弧線或由兩段沿其軸線對稱、并內(nèi)凹的弧線組成。整流體B6呈流線型，且其底邊為內(nèi)凹弧線或由兩段沿其軸線對稱、并內(nèi)凹的弧線組成。本實(shí)施例中的變速器4和發(fā)電機(jī)3通常位于下支架8的下方，將變速器和發(fā)電機(jī)設(shè)置在下部可以降低發(fā)電裝置的重心，保證發(fā)電裝置在洋流中的穩(wěn)定性。為了檢修和保養(yǎng)的方便，變速器4和發(fā)電機(jī)3也可位于上支架I的上部。本實(shí)用新型的工作原理是當(dāng)有水流時(shí)，整流體A尖角端軸線部位的正面水流在整流體A兩側(cè)邊的作用下改變方向，改向水流和整流體A兩側(cè)的正面水流斜向沖擊各自方向的水輪葉片的能量轉(zhuǎn)換面(內(nèi)凹曲面)，從而使兩水輪克服阻力逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生扭矩力，并通過水輪軸和變速器將扭矩力傳遞給發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。本實(shí)用新型可以漂浮設(shè)置在海水中或通過纜線錨固于海中。當(dāng)通過纜線錨固時(shí)，在所述安裝框架的前端可設(shè)牽引索孔18，纜線通過牽引孔18將發(fā)電裝置錨固于海中。本實(shí)用新型的其他部分采用現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。實(shí)施例2如附圖3-4所示，本實(shí)施例與實(shí)施例I基本相同，不同之處是本實(shí)施例中，在安裝框架的尾端(出水端)設(shè)有舵板17，通過舵板17來保持發(fā)電裝置在洋流中的穩(wěn)定性。所述航板17由縱向航板和垂直航板構(gòu)成。為了檢修和保養(yǎng)的方便，本實(shí)施例中的變速器4和發(fā)電機(jī)3也可位于上支架I的上部，如圖5所示。本實(shí)施例的其他部分與實(shí)施例I相同，在此不再贅述。本實(shí)用新型并不僅限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種水流發(fā)電裝置，包括安裝框架、設(shè)置在所述安裝框架內(nèi)的至少兩個(gè)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)的水輪、由所述水輪驅(qū)動(dòng)的變速器和發(fā)電機(jī)，所述兩個(gè)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)的水輪的水輪軸上固定有相互嚙合的同步齒輪，在所述安裝框架內(nèi)對應(yīng)水輪的進(jìn)水端設(shè)有尖角狀的整流體A，其特征是所述安裝框架的上部和下部分別設(shè)有浮力艙，變速器和發(fā)電機(jī)位于浮力艙中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水流發(fā)電裝置，其特征是至少有一個(gè)所述的浮力艙為流線型結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水流發(fā)電裝置，其特征是在所述安裝框架內(nèi)對應(yīng)水輪的出水端設(shè)有流線型的整流體B。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水流發(fā)電裝置，其特征是所述水輪的葉片的能量轉(zhuǎn)換面為內(nèi)凹曲面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的水流發(fā)電裝置，其特征是所述變速器和發(fā)電機(jī)位于所述安裝框架的下部。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的水流發(fā)電裝置，其特征是所述安裝框架位于出水端的尾部設(shè)有舵板。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的水流發(fā)電裝置，其特征是所述安裝框架的前端設(shè)有牽引索孔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種水流發(fā)電裝置，屬于水流發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。其包括安裝框架、設(shè)置在所述安裝框架內(nèi)的至少兩個(gè)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)的水輪、由所述水輪驅(qū)動(dòng)的變速器和發(fā)電機(jī)，所述兩個(gè)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)的水輪的水輪軸上固定有相互嚙合的同步齒輪，在所述安裝框架內(nèi)對應(yīng)水輪的進(jìn)水端設(shè)有尖角狀的整流體A，其特征是所述安裝框架的上部和下部分別設(shè)有浮力艙，變速器和發(fā)電機(jī)位于浮力艙中。本實(shí)用新型特別適于利用洋流進(jìn)行發(fā)電，其通過設(shè)置浮力艙為發(fā)電裝置提供浮力，能大大提高發(fā)電裝置在洋流中的運(yùn)行穩(wěn)定性。
文檔編號F03B3/12GK202468144SQ20122008234
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者張群 申請人:張群