立式海洋能發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種立式海洋能發(fā)電裝置，包括框架、浮筒平臺、至少三個水輪機和至少三個發(fā)電模組。浮筒平臺設(shè)置于框架的一側(cè)。至少三個水輪機平行設(shè)置于框架內(nèi)，水輪機的軸線方向垂直于水平面。至少三個發(fā)電模組分別與三個水輪機機械連接且設(shè)置于浮筒平臺背對水輪機的一側(cè)，當水流流向水輪機，水輪機轉(zhuǎn)動以驅(qū)動發(fā)電模組發(fā)電。本發(fā)明提供的立式海洋能發(fā)電裝置能有效地利用海洋能進行發(fā)電。設(shè)備簡單，易于維護，且能有效地投入大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利說明】立式海洋能發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于可再生能源發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種立式海洋能發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋能(包含潮流能、海浪能、洋流能)是指海水流動的機械能，作為可再生能源，儲量豐富，分布廣泛，具有極好的開發(fā)前景和價值。海洋能的利用方式主要是發(fā)電，其工作原理與風力發(fā)電和常規(guī)水力發(fā)電類似，即通過能量轉(zhuǎn)換裝置，將海水的機械能轉(zhuǎn)換成電能。具體而言，首先海水沖擊水輪機，水輪機將水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機械能，然后水輪機經(jīng)過機械傳動系統(tǒng)帶動發(fā)電機發(fā)電，最終轉(zhuǎn)換成電能。
[0003]現(xiàn)今能源日益短缺，溫室效應(yīng)日益嚴重，能源需要低碳化，所以風能，海洋能(包含潮汐能、潮流能、海浪能、洋流能)等清潔能源是未來能源的發(fā)展方向。但現(xiàn)在這些清潔能源的發(fā)電設(shè)備，除了風能利用比較成熟外，海洋能的利用還都是在起步階段，沒有通用和成熟的設(shè)備，效率低下，設(shè)備不能大規(guī)?；?。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種有效地利用海洋能進行發(fā)電的立式海洋能發(fā)電裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種立式海洋能發(fā)電裝置，包括框架、浮筒平臺、至少三個水輪機和至少三個發(fā)電模組。浮筒平臺設(shè)置于框架的一側(cè)。至少三個水輪機平行設(shè)置于框架內(nèi)，水輪機的軸線方向垂直于水平面。至少三個發(fā)電模組分別與三個水輪機機械連接且設(shè)置于浮筒平臺背對水輪機的一側(cè)，當水流流向水輪機，水輪機轉(zhuǎn)動以驅(qū)動發(fā)電模組發(fā)電。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，立式海洋能發(fā)電裝置還包括至少三個導(dǎo)水模塊，每個導(dǎo)水模塊包括導(dǎo)水板、旋轉(zhuǎn)軸和兩個阻擋軸，旋轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于框架，導(dǎo)水板通過旋轉(zhuǎn)軸鉸接于框架，兩個阻擋軸設(shè)置于框架且分別位于旋轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)，旋轉(zhuǎn)軸和兩個阻擋軸的軸線方向平行于水輪機的軸線方向，當水流沿一水流方向流向水輪機，導(dǎo)水板繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)水板的遠離旋轉(zhuǎn)軸的一端抵靠在其中一個阻擋軸上，導(dǎo)水板與水流方向形成夾角以將水流導(dǎo)向水輪機的轉(zhuǎn)動方向。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，導(dǎo)水模塊的數(shù)量為水輪機數(shù)量的兩倍，每兩個導(dǎo)水模塊對應(yīng)于一個水輪機且分別設(shè)置于水輪機沿水流方向的上游和下游。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，立式海洋能發(fā)電裝置還包括兩個限流板，兩個限流板相對設(shè)置于框架的兩側(cè)，限流板平行于水流方向。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，立式海洋能發(fā)電裝置還包括三個限流板，其中兩個限流板相對設(shè)置于框架的兩側(cè)，另一個限流板平行于浮筒平臺設(shè)置于框架的另一側(cè)，三個限流板均平行于水流方向。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，立式海洋能發(fā)電裝置還包括拉環(huán)和拉索，拉環(huán)設(shè)于框架上，拉索的一端設(shè)于拉環(huán)上。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，水輪機包括至少兩個環(huán)形輪盤、中心軸和多個葉片。中心軸設(shè)置于環(huán)形輪盤的中心，中心軸的軸線方向垂直于環(huán)形輪盤的徑向方向，中心軸的一端機械連接發(fā)電模組。多個葉片環(huán)繞設(shè)于環(huán)形輪盤上，兩個環(huán)形輪盤位于這些葉片的兩端。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，每個水輪機對應(yīng)連接有兩個發(fā)電模組，每個水輪機包括一個主動齒輪，每個發(fā)電模組包括一個從動齒輪，主動齒輪的齒輪軸孔卡合于中心軸的所述端，兩個從動齒輪分別嚙合于主動齒輪的相對兩側(cè)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，中心軸為空心軸。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，水輪機的數(shù)量為偶數(shù)個，且相鄰兩個水輪機呈軸對稱設(shè)置以使相鄰兩個水輪機的轉(zhuǎn)動方向相反。
[0015]綜上所述，本發(fā)明提供的立式海洋能發(fā)電裝置能有效地利用海洋能進行發(fā)電。設(shè)備簡單，易于維護，且能有效地投入大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明采用至少三個呈陣列式分布的水輪機。通過這種設(shè)置，每個水輪機無需太大，在保證發(fā)電功率甚至提高發(fā)電功率的前提下，有效地降低了水輪機的制造成本且延長水輪機的使用壽命。
[0016]另外，通過設(shè)置導(dǎo)水模塊對水流進行導(dǎo)向，增大水流對水輪機的沖擊力，加大了水輪機的轉(zhuǎn)動，大幅度提高了提高發(fā)電模組的發(fā)電效率。并且，通過設(shè)置限流板，在保護水輪機不受海底垃圾損害的同時，也避免了其它方向水流對水輪機的干擾，從而提高發(fā)電模組的發(fā)電效率。再者，通過設(shè)置拉環(huán)和拉索，使得立式海洋能發(fā)電裝置能在水中有效固定，便于維修檢查。
[0017]同時，通過將水輪機數(shù)量設(shè)為偶數(shù)個，且相鄰兩個水輪機呈軸對稱設(shè)置有效地提高水流的聚集和疏散，提升水流速度，從而加快水輪機的轉(zhuǎn)動以提高發(fā)電模組的發(fā)電效率。通過將水輪機的中心軸設(shè)為空心，使得水輪機可利用中心軸的自身浮力以減少水輪機和框架的摩擦力，有效地提高了工作效率。
[0018]另外，通過將每個水輪機對應(yīng)連接兩個或者以上的發(fā)電模組，大幅度提高了發(fā)電功率。
[0019]為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一實施例的立式海洋能發(fā)電裝置的俯視圖。
[0021]圖2為圖1的局部放大示意圖。
[0022]圖3所示為圖1中框架和水輪機的正視圖。
[0023]圖4為圖3的局部放大示意圖。
[0024]圖5所示為圖1中框架和導(dǎo)水板的正視圖。
[0025]圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的立式海洋能發(fā)電裝置中發(fā)電模組和水輪機的俯視圖。
[0026]圖7為圖6的正視圖。
【具體實施方式】[0027]圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一實施例的立式海洋能發(fā)電裝置的俯視圖。圖2為圖1的局部放大示意圖。圖3所示為圖1中框架和水輪機的正視圖。圖4為圖3的局部放大示意圖。圖5所示為圖1中框架和導(dǎo)水板的正視圖。請一并參考圖1至圖5。
[0028]立式海洋能發(fā)電裝置包括框架1、浮筒平臺2、至少三個水輪機3和至少三個發(fā)電模組4。浮筒平臺2設(shè)置于框架I的一側(cè)。至少三個水輪機3平行設(shè)置于框架I內(nèi)，水輪機3的軸線方向A垂直于水平面P。至少三個發(fā)電模組4分別與三個水輪機3機械連接且設(shè)置于浮筒平臺2背對水輪機3的一側(cè)，當水流流向水輪機3，水輪機3轉(zhuǎn)動以驅(qū)動發(fā)電模組4發(fā)電。
[0029]于本實施例中，框架I的上半部分由空心鋼管焊接而成。因此框架I重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制造，安裝、調(diào)節(jié)，且拆換方便，適合工程應(yīng)用。同時框架I可以給整個攔網(wǎng)式立式海洋能發(fā)電裝置提供浮力。另外，框架I的下半部分可采用工字鋼，確?？蚣躀的重心在下部，以保障框架I整體的平穩(wěn)性。
[0030]于本實施例中，浮筒平臺2可由固體浮力材料制得，主要作用是給整個立式海洋能發(fā)電裝置提供浮力。使得發(fā)電模組4浮于水平面以上，以延長發(fā)電模組4的使用壽命，確保發(fā)電模組4的正常發(fā)電及其工作效率。
[0031]于本實施例中，水輪機3包括至少兩個環(huán)形輪盤31、中心軸32和多個葉片33。中心軸32設(shè)置于環(huán)形輪盤31的中心，中心軸32的軸線方向垂直于環(huán)形輪盤31的徑向方向，中心軸32的一端機械連接發(fā)電模組4。多個葉片33環(huán)繞設(shè)于環(huán)形輪盤31上，兩個環(huán)形輪盤31位于這些葉片33的兩端。中心軸32的軸線方向即為水輪機的軸線方向A。然而，本發(fā)明對水輪機3的種類不作任何限定。于實際使用中，水輪機3是模塊化安裝在框架I內(nèi)。
[0032]于本實施例中，由于整個水輪機3較大，環(huán)形輪盤31 —共有7個，然而本發(fā)明對環(huán)形輪盤31的數(shù)量不作任何限定。于本實施例中，中心軸32為空心軸，使得水輪機3可利用中心軸32的自身浮力以減少水輪機3和框架I的摩擦力，有效地提高了工作效率。
[0033]本發(fā)明的水輪機3的數(shù)量為三個或三個以上?，F(xiàn)有的發(fā)電裝置一般采用一個水輪機。然而只采用一個水輪機，為了提高發(fā)電功率，通常水輪機的直徑會很大，這樣會大大降低水輪機的轉(zhuǎn)速，同時增大扭矩，導(dǎo)致中心軸和齒輪箱之間的摩擦加大，中心軸和齒輪箱的成本攀高。另外，整個發(fā)電裝置的規(guī)模也會受到限制。然而，本發(fā)明采用至少三個水輪機，呈陣列式分布，如此每個水輪機無需太大，在保證發(fā)電功率甚至提高發(fā)電功率的前提下，有效地降低了水輪機的制造成本且延長水輪機的使用壽命。圖1中繪出了 12個水輪機3，然而，本發(fā)明對此不作任何限定。于其它實施例中，立式海洋能發(fā)電裝置可僅具有三個水輪機3。
[0034]于本實施例中，水輪機3的個數(shù)為偶數(shù)個，且相鄰兩個水輪機3呈軸對稱設(shè)置以使相鄰兩個水輪機3的轉(zhuǎn)動方向相反。具體而言，多個水輪機3呈并排陣列設(shè)置，且相鄰兩個水輪機3的葉片33的彎曲方向呈軸對稱。如圖1所示，每兩個水輪機3為一組且平行設(shè)置，左側(cè)水輪機3的轉(zhuǎn)動方向為順時針，右側(cè)水輪機3的轉(zhuǎn)動方向為逆時針。通過將相鄰水輪機3的轉(zhuǎn)動方向設(shè)置為相反，有效地提高水流的聚集和疏散，提升水流速度，從而加快水輪機3的轉(zhuǎn)動以提高發(fā)電模組4的發(fā)電效率。然而，本發(fā)明對水輪機3的數(shù)量以及轉(zhuǎn)動方向不作任何限定。
[0035]于本實施例中，每個發(fā)電模組4對應(yīng)連接一個水輪機3。每個發(fā)電模組4包括變速箱41和發(fā)電機42。變速箱41內(nèi)具有齒輪組(圖未不),其中一個齒輪的齒輪軸孔卡合于中心軸32的一端，隨著中心軸32的轉(zhuǎn)動，帶動該齒輪的轉(zhuǎn)動，然后通過齒輪間的相互嚙合，將機械能傳給發(fā)電機42從而驅(qū)使發(fā)電機42進行發(fā)電。
[0036]于本實施例中，立式海洋能發(fā)電裝置還包括至少三個導(dǎo)水模塊5。每個導(dǎo)水模塊5對應(yīng)一個水輪機3。每個導(dǎo)水模塊5包括導(dǎo)水板51、旋轉(zhuǎn)軸52和兩個阻擋軸53，旋轉(zhuǎn)軸52可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于框架I。導(dǎo)水板51通過旋轉(zhuǎn)軸52鉸接于框架I。兩個阻擋軸53設(shè)置于框架I且分別位于旋轉(zhuǎn)軸52的兩側(cè)。旋轉(zhuǎn)軸52和阻擋軸53的軸線方向平行于水輪機3的軸線方向。當水流沿一水流方向D流向水輪機3，導(dǎo)水板51繞旋轉(zhuǎn)軸52旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)水板51的遠離旋轉(zhuǎn)軸52的一端抵靠在其中一個阻擋軸53上。導(dǎo)水板51與水流方向D形成夾角以將水流導(dǎo)向水輪機3的轉(zhuǎn)動方向。
[0037]于本實施例中，導(dǎo)水模塊5的數(shù)量為水輪機3數(shù)量的兩倍，每兩個導(dǎo)水模塊5對應(yīng)于一個水輪機3且分別設(shè)置于水輪機3沿水流方向D的上游和下游。
[0038]以下以圖1中最左側(cè)的兩個水輪機3為例，詳細說明導(dǎo)水模塊5如何進行導(dǎo)水以提高發(fā)電模組4的發(fā)電效率。當水流沿水流方向D涌入，位于水輪機3上游的導(dǎo)水板51在水流的沖擊作用下，左側(cè)的導(dǎo)水板51繞旋轉(zhuǎn)軸52順時針旋轉(zhuǎn)，右側(cè)的導(dǎo)水板51繞旋轉(zhuǎn)軸52逆時針旋轉(zhuǎn)，直到導(dǎo)水板51的一端被阻擋軸53阻擋而不再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。此時，導(dǎo)水板51位于圖中實線所示的位置，與水流方向D形成夾角，而非平行。
[0039]位于上游的相鄰兩個導(dǎo)水板51共同將水流聚中，這樣減少水流幅度，提高水流速率，增大水流對水輪機3的沖擊力，加大了水輪機3的轉(zhuǎn)動，大幅度提高了發(fā)電模組4的發(fā)電效率。同時，導(dǎo)水板51將水流導(dǎo)向?qū)?yīng)的水輪機3的轉(zhuǎn)動方向。具體而言，左側(cè)上游的導(dǎo)水板51將水流導(dǎo)向接近于水輪機3的轉(zhuǎn)動方向，即順時針，右側(cè)上游的導(dǎo)水板51將水流導(dǎo)向接近于水輪機3的轉(zhuǎn)動方向，即逆時針。導(dǎo)水板51通過將水流導(dǎo)向盡可能垂直于水輪機3的葉片33的內(nèi)凹處的方向，以加大水輪機3的轉(zhuǎn)動，從而提高發(fā)電模組4的發(fā)電效率。
[0040]通過水輪機3的水流繼續(xù)向下游流動。位于水輪機3下游的導(dǎo)水板51在水流的沖擊作用下，左側(cè)的導(dǎo)水板51繞旋轉(zhuǎn)軸52逆時針旋轉(zhuǎn)，右側(cè)的導(dǎo)水板51繞旋轉(zhuǎn)軸52順時針旋轉(zhuǎn)，直到導(dǎo)水板51的一端被阻擋軸53阻擋而不再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。此時，導(dǎo)水板51亦位于圖中實線所示的位置。位于下游的相鄰兩個導(dǎo)水板51共同將水流分散，加大了排水力度，促進上游水的流入。
[0041]由于海洋能中的潮汐能常用于發(fā)電，因此在漲潮和落潮時海水的水流方向完全相反。當水流換向，由圖1中下方向上方流動時，此時曾經(jīng)位于水輪機3下游的導(dǎo)水板51變?yōu)槲挥谒啓C3的上游，位于水輪機3上游的導(dǎo)水板51變?yōu)槲挥谒啓C3的下游。仍然以圖1中最左側(cè)的兩個水輪機3為例。
[0042]當水流沿新的水流方向涌入(和原水流方向D相反)，位于水輪機3上游的導(dǎo)水板51 (圖1中最下方的導(dǎo)水板51)在水流的沖擊作用下，左側(cè)的導(dǎo)水板51繞旋轉(zhuǎn)軸52逆時針旋轉(zhuǎn)，右側(cè)的導(dǎo)水板51繞旋轉(zhuǎn)軸52順時針旋轉(zhuǎn)，直到導(dǎo)水板51的一端被阻擋軸53阻擋而不再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。此時，導(dǎo)水板51位于圖中虛線所示的位置。
[0043]導(dǎo)水板51仍然是將水流導(dǎo)向盡可能垂直于水輪機3的葉片33的內(nèi)凹處的方向，換言之，左側(cè)上游的導(dǎo)水板51將水流導(dǎo)向接近于水輪機3的轉(zhuǎn)動方向，即順時針，右側(cè)上游的導(dǎo)水板51將水流導(dǎo)向接近于水輪機3的轉(zhuǎn)動方向，即逆時針。由此加大水輪機3的轉(zhuǎn)動，從而提高發(fā)電模組4的發(fā)電效率。同理，位于下游的導(dǎo)水板51亦位于圖1中虛線的位置。下游的導(dǎo)水板51加大排水力度。
[0044]由上述描述可知，無論水流方向如何，每個水輪機3的轉(zhuǎn)動方向不會改變，但相鄰水輪機3的轉(zhuǎn)動方向相反。
[0045]如圖5所示，于實際應(yīng)用中，每個導(dǎo)水板51包括上半部分511和下半部分512。每根旋轉(zhuǎn)軸52和阻擋軸53相應(yīng)地也包括上半部分和下半部分。若導(dǎo)水板51沿軸向太長，由于水流沖擊力巨大，導(dǎo)水板51容易從中斷裂。通過這種設(shè)置，有效地減少每個導(dǎo)水板51沿軸向的長度，增加導(dǎo)水板31對水流沖擊的抵御力。然而，本發(fā)明對此不作任何限定。于其它實施例中，導(dǎo)水板51可分為上中下三個部分。
[0046]于本實施例中，立式海洋能發(fā)電裝置還包括兩個限流板6，兩個限流板6相對設(shè)置于框架I的兩側(cè)，限流板6平行于水流方向D。具體而言，限流板6位于圖1和圖2中框架I的左側(cè)和右側(cè)。然而，本發(fā)明對此不作任何限定。由于海洋環(huán)境較為復(fù)雜，水流的主要方向雖為水流方向D及其相反方向，但偶爾會有其他方向的水流進行干擾。通過設(shè)置兩個限流板6，避免了其它方向水流對水輪機3的干擾，保障了每個水輪機3穩(wěn)定地朝一個方向進行轉(zhuǎn)動，從而提高發(fā)電模組4的發(fā)電效率。
[0047]于其他實施例中，立式海洋能發(fā)電裝置可包括三個限流板6，其中兩個限流板6相對設(shè)置于框架I的兩側(cè)(位于圖1和圖2中框架I的左側(cè)和右側(cè))，另一個限流板6平行于浮筒平臺2設(shè)置于框架I的另一側(cè)(位于圖2中框架I的下側(cè))，三個限流板6均平行于水流方向。通過設(shè)置三個限流板6，結(jié)合設(shè)于頂部的浮筒平臺2，實現(xiàn)對框架I非水流方向的全面包覆，避免了其它方向水流對水輪機3的干擾，保障了每個水輪機3穩(wěn)定地朝一個方向進行轉(zhuǎn)動，從而提高發(fā)電模組4的發(fā)電效率。另外，也避免了海面和海底垃圾進入立式海洋能發(fā)電裝置對水輪機3造成損害。同時，設(shè)置三個限流板6可以適當增加框架I的封閉性，能夠提高整個立式海洋能發(fā)電裝置一定的浮力。
[0048]本發(fā)明對限流板6的數(shù)量不作任何限定。于其它實施例中，立式海洋能發(fā)電裝置可僅包括一個平行于浮筒平臺2設(shè)置于框架I的另一側(cè)的限流板6 (位于圖2中框架I的下側(cè))，以避免海底垃圾進入立式海洋能發(fā)電裝置對水輪機3造成損害。
[0049]于本實施例中，立式海洋能發(fā)電裝置還包括拉環(huán)7和拉索8，拉環(huán)7設(shè)于框架I上，拉索8的一端設(shè)于拉環(huán)7上。具體而言，多個拉環(huán)7設(shè)于框架I上，多根拉索8的一端穿設(shè)于拉環(huán)7上，另一端固定在岸邊的樁10上。優(yōu)選地，拉環(huán)7的數(shù)量為四個以上，其中四個分別設(shè)于框架I的四個頂角。通過拉環(huán)7和拉索8的設(shè)置，使得立式海洋能發(fā)電裝置能在水中固定，也便于維修檢查。
[0050]圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的立式海洋能發(fā)電裝置中發(fā)電模組和水輪機的俯視圖。圖7為圖6的正視圖。請一并參考圖6和圖7。
[0051]相同元件都以相同標號進行表示。于本實施例中，框架、浮筒平臺、水輪機的環(huán)形輪盤、中心軸和葉片、發(fā)電模組的變速箱和發(fā)電機、導(dǎo)水模塊、限流板、拉環(huán)和拉鎖的結(jié)構(gòu)和功能，皆如前一實施例所述，在此不再贅述。以下僅就不同之處予以說明。
[0052]于本實施例中，由于水輪機3'較大，每個水輪機3'對應(yīng)連接有兩個發(fā)電模組4/。每個水輪機3'還包括一個主動齒輪34，每個發(fā)電模組4'還包括一個從動齒輪43，主動齒輪34的齒輪軸孔卡合于中心軸32的一端,兩個從動齒輪43分別哨合于主動齒輪34的相對兩側(cè)。于實際應(yīng)用中，當水輪機3'的中心軸32轉(zhuǎn)動，會帶動主動齒輪34進行轉(zhuǎn)動。主動齒輪34帶動從動齒輪43進行轉(zhuǎn)動，從而將機械能傳給發(fā)電模組4'。通過將每個水輪機3'對應(yīng)連接兩個發(fā)電模組4'，大幅度提高了發(fā)電功率。
[0053]然而，本發(fā)明對每個水輪機3'對應(yīng)的發(fā)電模組4'的數(shù)量不作任何限定。于其它實施例中，為增大發(fā)電功率，每個水輪機3'可對應(yīng)連接兩個以上的發(fā)電模組4'。
[0054]綜上所述，本發(fā)明提供的立式海洋能發(fā)電裝置能有效地利用海洋能進行發(fā)電。設(shè)備簡單，易于維護，且能有效地投入大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明采用至少三個呈陣列式分布的水輪機。通過這種設(shè)置，每個水輪機無需太大，在保證發(fā)電功率甚至提高發(fā)電功率的前提下，有效地降低了水輪機的制造成本且延長水輪機的使用壽命。
[0055]另外，通過設(shè)置導(dǎo)水模塊對水流進行導(dǎo)向，增大水流對水輪機的沖擊力，加大了水輪機的轉(zhuǎn)動，大幅度提高了提高發(fā)電模組的發(fā)電效率。并且，通過設(shè)置限流板，在保護水輪機不受海底垃圾損害的同時，也避免了其它方向水流對水輪機的干擾，從而提高發(fā)電模組的發(fā)電效率。再者，通過設(shè)置拉環(huán)和拉索，使得立式海洋能發(fā)電裝置能在水中有效固定，便于維修檢查。
[0056]同時，通過將水輪機數(shù)量設(shè)為偶數(shù)個，且相鄰兩個水輪機呈軸對稱設(shè)置有效地提高水流的聚集和疏散，提升水流速度，從而加快水輪機的轉(zhuǎn)動以提高發(fā)電模組的發(fā)電效率。通過將水輪機的中心軸設(shè)為空心，使得水輪機可利用中心軸的自身浮力以減少水輪機和框架的摩擦力，有效地提高了工作效率。
[0057]另外，通過將每個水輪機對應(yīng)連接兩個或者以上的發(fā)電模組，大幅度提高了發(fā)電功率。
[0058]雖然本發(fā)明已由較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟知此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視權(quán)利要求書所要求保護的范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種立式海洋能發(fā)電裝置，其特征在于，包括: 框架； 浮筒平臺，設(shè)置于所述框架的一側(cè)； 至少三個水輪機，平行設(shè)置于所述框架內(nèi)，所述水輪機的軸線方向垂直于水平面； 至少三個發(fā)電模組，分別與所述三個水輪機機械連接且設(shè)置于所述浮筒平臺背對所述這些水輪機的一側(cè)，當水流流向所述這些水輪機，所述這些水輪機轉(zhuǎn)動以驅(qū)動所述這些發(fā)電模組發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式海洋能發(fā)電裝置，其特征在于，所述立式海洋能發(fā)電裝置還包括至少三個導(dǎo)水模塊，每個導(dǎo)水模塊包括導(dǎo)水板、旋轉(zhuǎn)軸和兩個阻擋軸，所述旋轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于所述框架，所述導(dǎo)水板通過所述旋轉(zhuǎn)軸鉸接于所述框架，所述兩個阻擋軸設(shè)置于所述框架且分別位于所述旋轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)，所述旋轉(zhuǎn)軸和所述兩個阻擋軸的軸線方向平行于所述水輪機的軸線方向，當水流沿一水流方向流向所述水輪機，所述導(dǎo)水板繞所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，所述導(dǎo)水板的遠離所述旋轉(zhuǎn)軸的一端抵靠在其中一個阻擋軸上，所述導(dǎo)水板與所述水流方向形成夾角以將水流導(dǎo)向水輪機的轉(zhuǎn)動方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立式海洋能發(fā)電裝置，其特征在于，所述導(dǎo)水模塊的數(shù)量為所述水輪機數(shù)量的兩倍，每兩個導(dǎo)水模塊對應(yīng)于一個水輪機且分別設(shè)置于所述水輪機沿水流方向的上游和下游。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式海洋能發(fā)電裝置，其特征在于，所述立式海洋能發(fā)電裝置還包括兩個限流板，所述兩個限流板相對設(shè)置于所述框架的兩側(cè)，所述限流板平行于水流方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式海洋能發(fā)電裝置，其特征在于，所述立式海洋能發(fā)電裝置還包括三個限流板，其中兩個限流板相對設(shè)置于所述框架的兩側(cè)，另一個限流板平行于所述浮筒平臺設(shè)置于所述框架的另一側(cè)，所述三個限流板均平行于水流方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式海洋能發(fā)電裝置，其特征在于，所述立式海洋能發(fā)電裝置還包括拉環(huán)和拉索，所述拉環(huán)設(shè)于框架上，所述拉索的一端設(shè)于拉環(huán)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式海洋能發(fā)電裝置，其特征在于，所述水輪機包括: 至少兩個環(huán)形輪盤； 中心軸，設(shè)置于所述環(huán)形輪盤的中心，所述中心軸的軸線方向垂直于所述環(huán)形輪盤的徑向方向，所述中心軸的一端機械連接所述發(fā)電模組； 多個葉片，環(huán)繞設(shè)于所述環(huán)形輪盤上，所述兩個環(huán)形輪盤位于所述這些葉片的兩端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的立式海洋能發(fā)電裝置，其特征在于，每個水輪機對應(yīng)連接有兩個發(fā)電模組，每個水輪機包括一個主動齒輪，每個發(fā)電模組包括一個從動齒輪，所述主動齒輪的齒輪軸孔卡合于所述中心軸的所述端，兩個從動齒輪分別嚙合于所述主動齒輪的相對兩側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的立式海洋能發(fā)電裝置，其特征在于，所述中心軸為空心軸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式海洋能發(fā)電裝置，其特征在于，所述水輪機的數(shù)量為偶數(shù)個，且相鄰兩個水輪機呈軸對稱設(shè)置以使相鄰兩個水輪機的轉(zhuǎn)動方向相反。
【文檔編號】F03B11/00GK103573534SQ201310074292
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月1日
【發(fā)明者】林東, 黃長征, 陳正瀚 申請人:杭州林黃丁新能源研究院有限公司