專利名稱：多氣筒擺動(dòng)葉片式渦輪波力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種渦輪波力發(fā)電裝置的新設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
海浪中蘊(yùn)藏著巨大的能量，如何利用海浪能發(fā)電，很多國(guó)家都在積極探索中。目前應(yīng)用比較廣泛的震蕩水柱型波能發(fā)電系統(tǒng)都采用不同形式的氣筒和渦輪裝置，震蕩水柱帶動(dòng)氣筒內(nèi)空氣形成的是往復(fù)式氣流，但渦輪裝置需要沿一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)才能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)有效工作，因此渦輪裝置的設(shè)計(jì)(無(wú)論氣流方向正反，渦輪均朝同一方向旋轉(zhuǎn))成為整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵。此外，氣筒內(nèi)空氣的流速、流量對(duì)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)也很重要。[0003] 渦輪波力發(fā)電裝置發(fā)電一般有五個(gè)步驟 ①波浪起伏帶動(dòng)氣筒內(nèi)空氣形成往復(fù)氣流，波浪動(dòng)能轉(zhuǎn)化為空氣動(dòng)能；[0005] ②往復(fù)氣流帶動(dòng)渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能； ③渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)交流永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電流，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能； ④整流器將交流轉(zhuǎn)換為直流； ⑤蓄電池將電能存儲(chǔ)，供用電器使用。
發(fā)明內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的就是提供一種渦輪波力發(fā)電設(shè)備，具有能自啟動(dòng)、系統(tǒng)運(yùn)行效率高、結(jié)構(gòu)模塊化、組裝及維護(hù)簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)，以解決傳統(tǒng)的渦輪波力發(fā)電裝置存在的自啟動(dòng)難、系統(tǒng)運(yùn)行效率較低、組裝及維護(hù)困難、成本高的問(wèn)題。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是由防水帽(1)、整流及控制器(2)、發(fā)電機(jī)(3)、擺動(dòng)葉片式渦輪機(jī)(4)、導(dǎo)風(fēng)管(5)、空氣筒(6)和集風(fēng)筒(7)組成，導(dǎo)風(fēng)管(5)的兩端分別連接空氣筒(6)和集風(fēng)筒(7)，整流及控制器(2)、發(fā)電機(jī)(3)和擺動(dòng)葉片式渦輪機(jī)(4)安裝在集風(fēng)筒(7)內(nèi)，防水帽(1)安裝在集風(fēng)筒(7)的末端。 所述的擺動(dòng)葉片式渦輪機(jī)(4)的葉片采用扇形流線對(duì)稱翼片設(shè)計(jì)，葉片繞葉片軸
的擺動(dòng)角度可通過(guò)調(diào)整渦輪機(jī)輪軸上下蓋內(nèi)間隙調(diào)節(jié)，葉片與輪軸上下蓋的接觸點(diǎn)設(shè)計(jì)有
柔性接觸墊片以減少?zèng)_擊，渦輪機(jī)的葉片采用剛性材料制作，葉片數(shù)為6 8片。 所述的導(dǎo)風(fēng)管(5)并聯(lián)多個(gè)空氣筒(6)，并聯(lián)數(shù)量為2 4個(gè)。 所述的整流及控制器(2)與發(fā)電機(jī)(3)并接，上下兩端均采用圓錐形設(shè)計(jì)。 本實(shí)用新型的有益效果是渦輪機(jī)由輪軸、上蓋、下蓋、葉片軸和葉片組成，沒(méi)有復(fù)
雜的傳動(dòng)和閥門部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，當(dāng)流體沿輪軸方向通過(guò)時(shí)，葉片繞葉片軸擺動(dòng)至上/下蓋
處，上下蓋間隙可調(diào)，葉片能與流體方向形成合適的攻角，從而獲得最佳旋轉(zhuǎn)力矩，能自啟動(dòng)。 渦輪機(jī)流線型葉片阻尼系數(shù)較低，采用密度適當(dāng)?shù)膭傂圆牧先~片，能穩(wěn)定葉片轉(zhuǎn)速，合適的運(yùn)行攻角，系統(tǒng)運(yùn)行效率高。 采用導(dǎo)風(fēng)管并聯(lián)2 4個(gè)空氣筒，相對(duì)于單個(gè)大氣筒，靈活性高，適應(yīng)性廣，且結(jié)構(gòu)
3模塊化，組裝及維護(hù)簡(jiǎn)單、成本低。

圖1——多氣筒擺動(dòng)葉片式渦輪波力發(fā)電裝置 圖2——渦輪裝置俯視圖 圖3——渦輪裝置剖面圖(I-I剖面圖) 圖4——葉片翼型圖 圖5——葉片橫剖面圖(II-II剖面圖) 圖6——應(yīng)用示例圖 圖7——應(yīng)用說(shuō)明圖
具體實(shí)施方式
對(duì)照附圖l，本實(shí)用新型實(shí)例包括防水帽(1)、整流及控制器(2)、發(fā)電機(jī)(3)、擺動(dòng) 葉片式渦輪機(jī)(4)、導(dǎo)風(fēng)管(5)、空氣筒(6)和集風(fēng)筒(7)，導(dǎo)風(fēng)管(5)的兩端分別連接空氣 筒(6)和集風(fēng)筒(7)，整流及控制器(2)、發(fā)電機(jī)(3)和擺動(dòng)葉片式渦輪機(jī)(4)安裝在集風(fēng) 筒(7)內(nèi)，防水帽(1)安裝在集風(fēng)筒(7)的末端。 對(duì)照附圖6，將整個(gè)裝置固定于堤岸上。當(dāng)空氣筒內(nèi)的液面受浪涌影響起伏時(shí)，對(duì) 照附圖7，當(dāng)氣筒內(nèi)液面下降時(shí)，帶空氣筒內(nèi)空氣向下運(yùn)動(dòng)，在集風(fēng)筒內(nèi)形成向下的氣流A， 這時(shí)葉片繞葉片軸擺動(dòng)至下蓋處，如虛線框A所示，此時(shí)氣流方向與葉片形成合適的攻角， 產(chǎn)生了大的旋轉(zhuǎn)力矩，輸出動(dòng)力，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流；當(dāng)氣筒內(nèi)液面上升時(shí)，推動(dòng)空氣筒 內(nèi)空氣向上運(yùn)動(dòng)，在集風(fēng)筒內(nèi)形成向上的氣流B，這時(shí)葉片繞葉片軸擺動(dòng)至上蓋處，如虛線 框B所示，此時(shí)氣流方向與葉片形成合適的攻角，產(chǎn)生了同向的旋轉(zhuǎn)力矩，輪軸旋轉(zhuǎn)方向不 變，輸出動(dòng)力，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流。
權(quán)利要求一種多氣筒擺動(dòng)葉片式渦輪波力發(fā)電裝置，其特征在于由防水帽(1)、整流及控制器(2)、發(fā)電機(jī)(3)、擺動(dòng)葉片式渦輪機(jī)(4)、導(dǎo)風(fēng)管(5)、空氣筒(6)和集風(fēng)筒(7)組成，導(dǎo)風(fēng)管(5)的兩端分別連接空氣筒(6)和集風(fēng)筒(7)，整流及控制器(2)、發(fā)電機(jī)(3)和擺動(dòng)葉片式渦輪機(jī)(4)安裝在集風(fēng)筒(7)內(nèi)，防水帽(1)安裝在集風(fēng)筒(7)的末端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多氣筒擺動(dòng)葉片式渦輪波力發(fā)電裝置，其特征是擺動(dòng)葉片式渦輪機(jī)的葉片采用扇形流線對(duì)稱翼片設(shè)計(jì)，葉片繞葉片軸的擺動(dòng)角度可通過(guò)調(diào)整渦輪機(jī)輪軸上下蓋內(nèi)間隙調(diào)節(jié)，葉片與輪軸上下蓋的接觸點(diǎn)設(shè)計(jì)有柔性接觸墊片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多氣筒擺動(dòng)葉片式渦輪波力發(fā)電裝置，其特征是渦輪機(jī)的葉片數(shù)為6 8片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多氣筒擺動(dòng)葉片式渦輪波力發(fā)電裝置，其特征是導(dǎo)風(fēng)管并聯(lián)多個(gè)空氣筒，并聯(lián)數(shù)量為2 4個(gè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多氣筒擺動(dòng)葉片式渦輪波力發(fā)電裝置，其特征是整流及控制器(2)與發(fā)電機(jī)(3)并接，上下兩端均采用圓錐形設(shè)計(jì)。
專利摘要多氣筒擺動(dòng)葉片式渦輪波力發(fā)電裝置，由防水帽(1)、整流及控制器(2)，發(fā)電機(jī)(3)、擺動(dòng)葉片式渦輪機(jī)(4)、導(dǎo)風(fēng)管(5)、空氣筒(6)和集風(fēng)筒(7)組成。該發(fā)電裝置采用多氣筒并聯(lián)方式，在利用震蕩水柱波力發(fā)電時(shí)，可以增加空氣流量。擺動(dòng)葉片式渦輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且克服了傳統(tǒng)裝置自啟動(dòng)性能差和效率較低等問(wèn)題，綜合性能良好，可以作為航標(biāo)燈、海洋水文、海洋氣象遙測(cè)設(shè)備的長(zhǎng)效電源，也可以作為偏遠(yuǎn)海島的發(fā)電設(shè)備，有利于解放軍在海島上駐扎，可以延長(zhǎng)對(duì)海島駐軍的能源供給周期，在軍事上具有重要的戰(zhàn)略意義。
文檔編號(hào)F03B13/24GK201521395SQ200920175228
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日
發(fā)明者胡兆寧, 陳云天 申請(qǐng)人:陳云天;胡兆寧