專利名稱：水流發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(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)的兩個逆向轉(zhuǎn)動的水輪以及由水輪驅(qū)動的減速機和發(fā)電機，兩個逆向轉(zhuǎn)動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，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)電機進行發(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，本實用新型提供了一種適于在海洋中利用洋流進行發(fā)電的發(fā)電裝置，其在洋流中運行穩(wěn)定，發(fā)電效率高。本實用新型是通過如下技術(shù)方案來實現(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)的至少兩個逆向轉(zhuǎn)動的水輪、由所述水輪驅(qū)動的變速器和發(fā)電機，所述兩個逆向轉(zhuǎn)動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)電機位于浮力艙中。本實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，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)電機進行發(fā)電。本實用新型中設(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)動的阻力，使整個發(fā)電裝置不穩(wěn)定，同時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，從而保證兩個水輪能正常的逆向轉(zhuǎn)動。本實用新型中的變速器和發(fā)電機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)電機位于所述安裝框架的下部。將變速器和發(fā)電機設(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。本實用新型的有益效果是本實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)電裝置在洋流中運行的穩(wěn)定性，保證發(fā)電裝置運行穩(wěn)定、可靠，提高發(fā)電效率。本實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行穩(wěn)定性。

圖I為本實用新型實施例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為本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3的C-C向示意圖。圖5為本實用新型實施例2中發(fā)電機和變速器位于上部時的結(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，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。
具體實施方式
為能清楚說明本實用新型的技術(shù)特點，下面通過實施例并結(jié)合其附圖對本實用新型作進一步的說明實施例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)動的變速器4和發(fā)電機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3位于下浮力艙16中。本實施例中，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3。本實施例中，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)凹的弧線或為直線，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。本實施例中的變速器4和發(fā)電機3通常位于下支架8的下方，將變速器和發(fā)電機設(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3也可位于上支架I的上部。本實用新型的工作原理是當(dāng)有水流時，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，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)電機進行發(fā)電。本實用新型可以漂浮設(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，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。本實用新型的其他部分采用現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。實施例2如附圖3-4所示，本實施例與實施例I基本相同，不同之處是本實施例中，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，本實施例中的變速器4和發(fā)電機3也可位于上支架I的上部，如圖5所示。本實施例的其他部分與實施例I相同，在此不再贅述。本實用新型并不僅限于上述實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
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)的至少兩個逆向轉(zhuǎn)動的水輪、由所述水輪驅(qū)動的變速器和發(fā)電機，所述兩個逆向轉(zhuǎn)動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)的至少兩個逆向轉(zhuǎn)動的水輪、由所述水輪驅(qū)動的變速器和發(fā)電機，所述兩個逆向轉(zhuǎn)動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)電機位于浮力艙中。本實用新型特別適于利用洋流進行發(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