專利名稱：利用潮差及水流動(dòng)力的發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及發(fā)電設(shè)備，且更具體地，涉及一種和用潮差及水流動(dòng)力的發(fā)電裝置。
已往所利用潮差或水流動(dòng)力而發(fā)電的方式需建設(shè)較大規(guī)模的水庫(kù)閘門(mén)，且采用了借助落差所產(chǎn)生的壓力轉(zhuǎn)動(dòng)閥輪發(fā)電的方式。
即水力發(fā)電是把流水做為能源，利用位差能量及運(yùn)動(dòng)能來(lái)發(fā)電的方法。
在此方式的發(fā)電過(guò)程中，發(fā)電機(jī)通常設(shè)在水庫(kù)閘門(mén)下面的發(fā)電室內(nèi)，與電機(jī)相連的閥輪需要有經(jīng)過(guò)加壓水管的水流沖撞而使之旋轉(zhuǎn)，因此需要有相當(dāng)大的落差。
此種水力發(fā)電方式具有半永久性，發(fā)電過(guò)程較簡(jiǎn)單，發(fā)電所需時(shí)間也較短的長(zhǎng)處，但需要建設(shè)水庫(kù)閘門(mén)，投入較大，且存在發(fā)電量因受水庫(kù)存水量限制而發(fā)電量無(wú)法保持均衡的問(wèn)題。
另外，投資較少的小型水力發(fā)電，在發(fā)電原理上與上述水力發(fā)電基本相同，只是在有限的地理空間上，小型水力發(fā)電的優(yōu)勢(shì)(所需位差較小)將會(huì)在一些位置不太理想的空間亦能有效地開(kāi)發(fā)利用當(dāng)?shù)匦∷Y源，對(duì)此方面的技術(shù)開(kāi)發(fā)亦成為急需的課題。
本發(fā)明是為解決上述發(fā)電工程所存在的諸多問(wèn)題而提出的，本發(fā)明利用了潮差及水流動(dòng)力而相配套的葉片旋轉(zhuǎn)，葉片軸心部所連接的相互吻合的大小齒狀閥輪，依次交替咬合并與發(fā)電機(jī)相連接使的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將速較緩的溪流或海流及潮流差所形成的流動(dòng)性能量加以適當(dāng)聚集后，轉(zhuǎn)換成較大的電能，本裝置適合對(duì)一些不具備較優(yōu)越的自然環(huán)境所形成的地勢(shì)落差，因而在建設(shè)小型水力發(fā)電裝置上不甚理想的地方組裝，利用其潮差及水流動(dòng)力來(lái)發(fā)電，便可以將小的水力資源有效地利用起來(lái)，這就是本發(fā)明的目的。
為了達(dá)到上述目標(biāo)，本發(fā)明在組裝利用潮差及水流動(dòng)力使發(fā)電機(jī)輪軸旋轉(zhuǎn)起動(dòng)，從而使發(fā)電機(jī)運(yùn)行的配套裝置時(shí)，選擇一些有潮水流差或小水流的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，按一定的間隔埋設(shè)了使水流速度加快的流速堤，在這些流速堤之間的一定水深中，垂直地組裝了帶有旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)軸，在這些垂直的旋轉(zhuǎn)軸頂端連接鋸齒狀大閥輪構(gòu)成主旋轉(zhuǎn)體；又設(shè)置支持槽，內(nèi)部裝設(shè)軸承連接于垂直的旋轉(zhuǎn)軸，在旋轉(zhuǎn)軸頂端連接鋸齒狀大小閥輪，并使每個(gè)槽上的一個(gè)小閥輪與相鄰槽上的一個(gè)大閥輪相互咬合，從而構(gòu)成一組配套的多個(gè)副旋轉(zhuǎn)體；另外副旋轉(zhuǎn)體的近端大閥輪連接一轉(zhuǎn)向齒輪與發(fā)電軸相接，使水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成垂直旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，上述各部分構(gòu)成了利用潮差及小水流發(fā)電的裝置。
附于后的

圖1至圖4作為參考，對(duì)本發(fā)明的具體內(nèi)容加以說(shuō)明如下圖1是本發(fā)明所設(shè)計(jì)的發(fā)電裝置的平面圖；圖2為圖1的正斷面圖；圖3a及圖3b為體現(xiàn)設(shè)置葉片狀態(tài)的平面圖；圖4為本發(fā)明所設(shè)計(jì)的主旋轉(zhuǎn)體的總觀圖。
首先介紹本發(fā)明中的基本構(gòu)成部分，此是利用水流動(dòng)力及潮差發(fā)電的發(fā)電軸20與發(fā)電機(jī)22相連接所組成。
在存在潮差或有水流動(dòng)力的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)按一定的間距筑建使水流加快的流速堤28，在此流速堤28之間的一定水深中垂直設(shè)置帶有葉片26的旋轉(zhuǎn)軸10a，在旋轉(zhuǎn)軸10a的頂端連有鋸齒狀大閥輪12a，組成主旋轉(zhuǎn)體1；另在支持槽16內(nèi)組裝有軸承14，連接旋轉(zhuǎn)軸10b，并在旋轉(zhuǎn)軸10b頂端組裝鋸齒狀的大閥輪12a與小閥輪12b，每個(gè)槽上的小閥輪12b與相鄰槽上的大閥輪12a依次相互咬合交接起來(lái)，組成多重結(jié)構(gòu)的副旋轉(zhuǎn)體2；在上述副旋轉(zhuǎn)體2的近端大閥輪12a處咬合連接一個(gè)將平面旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成垂直性旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并將其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力傳達(dá)到發(fā)電軸20的換向齒輪18。由上述各部分構(gòu)成的機(jī)組構(gòu)成了特有的利用潮差或水流動(dòng)力以發(fā)電的配套裝置。
一般來(lái)說(shuō)，水利發(fā)電是借助落差所產(chǎn)生的水流壓力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接于發(fā)電軸20上的閥輪，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)閥輪使接在發(fā)電軸20上的發(fā)電機(jī)22運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到發(fā)電。
本發(fā)明中的發(fā)電方式并不是借助轉(zhuǎn)動(dòng)閥輪，而是靠水力直接轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)22，具體說(shuō)明即為在存在潮差的海濱或在有水流的自然河川等適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)按一定的間距埋設(shè)流速堤28，因流速堤28的特殊形狀而使水流的速度加快。
流速堤28一般呈棱形或變形的棱狀，若使埋設(shè)的流速堤28的間距變得狹窄，通過(guò)此處的水流速度便會(huì)加快。
在流速堤28之間的一定水深中垂直加設(shè)主旋轉(zhuǎn)體1使之旋轉(zhuǎn)，其由連帶有葉片26的旋轉(zhuǎn)軸10a帶動(dòng)，而水流通過(guò)時(shí)，葉片26旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)上述裝置所致。
在旋轉(zhuǎn)軸10a的上端連有鋸齒狀大閥輪12a，隨著葉片26的旋轉(zhuǎn)而一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
在此所謂的鋸齒狀大閥輪12a或是鋸會(huì)狀小閥輪12b，指的是其相對(duì)的直徑的大小。
上述主旋轉(zhuǎn)體1與副旋轉(zhuǎn)體2相互咬合連接而轉(zhuǎn)動(dòng)，副旋轉(zhuǎn)體2則由埋設(shè)在地下或水中的支持槽16內(nèi)所裝置的軸承14和與軸承14相軸接的旋轉(zhuǎn)軸10b及其上端所連的鋸齒狀大閥輪12a和鋸齒狀小閥輪12b構(gòu)成。
支持槽上的鋸齒狀大閥輪12a與相鄰槽上的鋸齒狀小閥輪12b亦相互咬合而運(yùn)轉(zhuǎn)，而副旋轉(zhuǎn)軸則由多組構(gòu)成；隨著主旋轉(zhuǎn)體1的運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力逐漸傳到副旋轉(zhuǎn)體上，依鋸齒狀大閥輪12a與鋸齒狀小閥輪12b的齒數(shù)比例，旋轉(zhuǎn)速度將越來(lái)越快。
如果鋸齒狀大小閥輪的齒數(shù)比例為10∶1，葉片26以10rpm旋轉(zhuǎn)，在首次動(dòng)力傳遞上，轉(zhuǎn)速將達(dá)到100rmp，在二級(jí)動(dòng)力傳遞上，轉(zhuǎn)速將達(dá)到1000rpm…依此類推，旋轉(zhuǎn)速度將越來(lái)越快。
裝配在副旋轉(zhuǎn)體2的最后一個(gè)支持槽上的鋸齒狀大閥輪12a與換向軸輪18相咬合連接，使水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成垂直旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，換向軸輪18則與發(fā)電軸20相軸接。
即使因水流速度較小而使葉片26旋轉(zhuǎn)緩慢，但主旋轉(zhuǎn)體1的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到副旋轉(zhuǎn)體2時(shí)，由鋸齒狀大閥輪12a與鋸齒狀小閥輪12b的齒數(shù)比將旋轉(zhuǎn)速度逐漸提高，結(jié)果使連接于發(fā)電機(jī)22上的發(fā)電軸20旋轉(zhuǎn)加快，進(jìn)而發(fā)電，經(jīng)變壓器24便可升壓產(chǎn)生高壓電。
本發(fā)明中僅列舉了水平方向運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電軸20所連接的發(fā)電機(jī)22，而此原理同樣可運(yùn)用于垂直運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)22上，用于垂直運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)22時(shí)，可把換向軸輪18去掉，將副旋轉(zhuǎn)體2上的最末端旋轉(zhuǎn)軸10b加長(zhǎng)，以此作為發(fā)電軸20使用即可。
綜上所述，在存在潮差的海濱或在有水流的自然河川等適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)按一定的間距埋設(shè)流速堤28，借助通過(guò)流速堤28之間的水流動(dòng)力使主旋轉(zhuǎn)體1轉(zhuǎn)動(dòng)，再使主旋轉(zhuǎn)體1的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力傳遞到副旋轉(zhuǎn)體2上，從而依據(jù)鋸齒狀大小閥輪的齒數(shù)比差，將轉(zhuǎn)動(dòng)速度逐漸提高傳遞至發(fā)電機(jī)22而產(chǎn)生電力，這將有益于使隨處分布的自然河川的水力及海流潮差等形成的流動(dòng)性能量得到適當(dāng)聚集后轉(zhuǎn)換成電能的能源開(kāi)發(fā)及利用。
同時(shí)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的發(fā)電裝置對(duì)于一些不具備很大的自然地勢(shì)的落差，因而建設(shè)小型水力發(fā)電設(shè)施不太理想的地點(diǎn)，以此來(lái)有效地利用當(dāng)?shù)氐男∷Y源頗為有利。
權(quán)利要求
1.一種利用水力及潮差使連接于發(fā)電軸(20)上的發(fā)電機(jī)(22)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而發(fā)電的配套裝置，其特征在于包括主要選擇一些存在潮差或小水流的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，按一定間距埋設(shè)使水流加快的流速堤(28)，在此流速堤(28)之間的一定水深中垂直設(shè)置帶有葉片(26)的旋轉(zhuǎn)軸(10a)，在旋轉(zhuǎn)軸(10a)的頂端連接鋸齒狀大閥輪(12a)，組成主旋轉(zhuǎn)體(1)；另設(shè)置支持槽(16)，在其內(nèi)裝配軸承(14)，連接于旋轉(zhuǎn)軸(10b)，并在其頂端組裝鋸齒狀的大閥輪(12a)與小閥輪(12b)，使每槽上的大閥輪(12a)與相鄰槽上的小閥輪(12b)依次相互咬合交接起來(lái)，組成多重結(jié)構(gòu)的副旋轉(zhuǎn)體(2)；在上述副旋轉(zhuǎn)體(2)的近端大閥輪(12a)處咬合連接一個(gè)將平面旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成垂直性旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且將其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力傳達(dá)到發(fā)電機(jī)(22)的發(fā)電軸(20)的換向步軸(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述流速堤(28)具有棱形特征。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用水力或潮差起動(dòng)發(fā)電機(jī)(22)的軸輪式發(fā)電軸(20)裝置包括:在存在潮差或有水流的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)按一定的間距筑建使水流加快的流速堤(28),在此流速堤(28)之間的水深中垂直設(shè)置裝有葉片(26)的旋轉(zhuǎn)軸(10a),在旋轉(zhuǎn)軸(10a)的頂端連有鋸齒狀大閥輪(12a),組成了主旋轉(zhuǎn)體(1);另在支持槽(16)的內(nèi)組裝有軸承(14),連接旋轉(zhuǎn)軸(10b),并在旋轉(zhuǎn)軸(10b)的頂端依次組裝鋸齒狀大閥輪(12a)與小閥輪(12b),每個(gè)小閥輪(12b)與相鄰的大閥輪(12a)依次相互咬合交接起來(lái),組成多組結(jié)構(gòu)的副旋轉(zhuǎn)體(2);在上述副旋轉(zhuǎn)體(2)的近端大閥輪(12a)上咬合連接有將平面旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成垂直面旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并將其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力傳給發(fā)電軸(20)的換向齒輪(18)。
文檔編號(hào)E02B9/00GK1373258SQ01104378
公開(kāi)日2002年10月9日 申請(qǐng)日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者裵旿星 申請(qǐng)人:裵旿星