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CN102146868A - 洋流组合式滑旋发电装置 - Google Patents

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CN102146868A CN2011101092223A CN201110109222A CN102146868A CN 102146868 A CN102146868 A CN 102146868A CN 2011101092223 A CN2011101092223 A CN 2011101092223A CN 201110109222 A CN201110109222 A CN 201110109222A CN 102146868 A CN102146868 A CN 102146868A
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高克君
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Zhao Gaoyuan
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Abstract

大海洋流分布广，携带巨大的能量并较有规律的运动。利用其发展绿色电力极富吸引力。世界上洋流发电目前还处于试验阶段，解决深海能量利用的技术方案尚未破题，规模开发洋流能还需要在技术方案和设备制造上有创造性的突破。本发明提供一种洋流组合式聚能装置，做法为将装载聚能叶片的框架空心轴倒插入大海，在海面平台上框架空心轴与旋滑平盖帽、圆环状驱动齿环连接形成整体，采用圆环轨道旋转结构，通过滑轮或磁悬浮在圆环轨道上旋转，再由圆环状驱动齿环把能量传送到发电机组。该装备回避了发电机组在水环境中发电运行的系列技术问题，解决了深海能量向海面传输的难题，将使洋流发电成为新能源规模开发利用最有吸引力的热点。

Description

洋流组合式滑旋发电装置
技术领域
本发明涉及一种洋流组合式滑旋发电装置，是一种有效利用洋流能量来进行发电的装置。
背景技术
由太阳照射地球引起的大气环流、大海洋流及江河水流携带巨量的能量，是人类发展需要的绿色可再生能源资源。在石油、煤炭开采逐渐枯竭的情况下，利用可再生绿色能源是人类生活和发展的理想，特别是大海洋流覆盖分布广、能量巨大，利用洋流发电极富吸引力。
世界上洋流发电目前还处于试验阶段，解决深海能量利用的技术方案尚未破题，规模开发洋流能还需要在技术方案和设备制造上有创造性的突破。
本发明提供一种洋流组合式聚能装置，将装载聚能叶片的框架轴倒插入大海，在海面平台上与旋滑平盖帽、圆环状驱动齿环连接形成整体，采用圆环轨道旋转结构，通过滑轮或磁悬浮在圆环轨道上平稳旋转，再由圆环状驱动齿环把旋转能量传送到发电机组。该方法回避了发电机组在水环境中发电运行的系列技术问题，解决了深海能量向海面传输的难题，将使洋流发电成为新能源规模开发利用最有吸引力的热点。
发明内容
本发明提供的洋流组合式滑旋发电装置包括框架空心轴(1)、分格式叶片架(2)、活动门叶挡流板(3)、过载泄流弹簧片(4)、旋滑平盖帽(5)、圆环状驱动齿环(6)、圆环旋转轨道(7)等，适用于不同的水下流体介质环境，具体装置采用主体部分或全部发明内容。
所述的框架空心轴(1)是用条形材料连接成的框架或钢板卷曲成的圆型柱体，相似于机械学轴的形状和功能，是一种空心的巨型轴，位于各分格式叶片架(2)连接的中心部位，与分格式叶片架(2)形成整体，把聚集能量传输到海面的旋滑平盖帽上(5)。
所述的分格式叶片架(2)是用条形材料铆合或焊接成一组直面或流线型曲面的片型框架，在框架空心轴(1)周围成辐射状或沿切线方向均匀排列，每个分格式叶片架(2)横竖分为1到数个门叶框(9)。各分格式叶片架(2)之间用条形材料连接支撑，使分格式叶片架(2)成为稳定的框架体。
所述的活动门叶挡流板(3)是安在门叶框(9)上的门叶状薄板，可以像门窗一样限角转动，型同开关门窗，迎流时活动门叶挡流板(3)被过载泄流弹簧片(4)控制，门叶挡流板(3)顶流产生推进力；旋转处于逆流状态时，门叶挡流板(3)处于顺流状态，象门一样打开，减少阻力，在框架空心轴(1)周边形成力差，产生推旋动力；旋转回到迎流状态时，门叶挡流板(3)恢复挡流状态，周而复始带动发电装置旋转。
所述的过载泄流弹簧片(4)固定在门叶框(9)边上，在流速过大时，叶片推动弹簧后摆，形成泄流口，减弱流体的推动力，防止流速过大或过载造成装置的损害，流速减小或旋转减少迎流后，弹簧恢复正常状态。
所述的旋滑平盖帽上(5)是用来承受框架空心轴(1)的位于海面浮架上的旋转滑动平台，旋滑平盖帽上(5)装上滑轮(8)或磁悬浮后在海面浮架上的圆环轨道上转动。
所述的圆环状驱动齿环(6)是设置在旋滑平盖帽上(5)上输出能量的齿环，与旋滑平盖帽上(5)形成一体，旋滑平盖帽上(5)在洋流作用下沿轨道转动时，驱动齿环也做圆周运动，带动变速箱(11)和发电机组(12)。
所述的圆环旋转轨道(7)是洋流发电组合装置进行旋转滑行轨道，是一闭合的圆圈轨道，引导洋流组合式滑旋发电装置做圆周旋滑运动。
洋流组合式滑旋发电装置是一套整合在一起的旋转组合装置，框架空心轴(1)、分格式叶片架(2)、活动门叶挡流板(3)、过载泄流弹簧片(4)、旋滑平盖帽(5)、圆环状驱动齿环(6)、圆环旋转轨道(7)等都是可以撤分制造，到施工现场再进行组合安装成整体装置，给制造、运输、安装、维护带来了方便，避免了目前机组在制造、运输、安装、维护等方面对大型设备的要求，降低了制造和维护成本，将使规模开发洋流发电成为新能源利用最有吸引力的热点。
具体实施方式
下图为流体组合式滑旋发电装置运用与洋流发电的示意图。
洋流组合式滑旋发电装置主体部分倒置于海水中，框架空心轴(1)穿过水面浮架平台(13)。在海水中，框架空心轴(1)在周围设置分格式叶片架(2)，根据需要分格式叶片架(2)横竖分隔排列的数个门叶框(9)，每个门叶框(9)设置一活动门叶挡流板(3)。框架空心轴(1)与数列分格式叶片架(2)之间用条形材料相互支撑连接，使之形成框架整体。在海面上，旋滑平盖帽上(5)大于框架组合式概念轴在水面浮架平台(13)上的穿孔，旋滑平盖帽上(5)的边缘下方安装滑轮(8)，与设置在水面浮架平台上(13)的闭合圆环旋转轨道(7)或磁悬浮滑轨反扣契合，使组合式滑旋发电装置头部悬挂于水面浮架平台(13)下。圆环状驱动齿环(6)固结在装置的旋滑平盖帽上(5)上，与变速箱齿轮(10)进行连接。
框架空心轴(1)近海底端头设置滑旋头(14)，用于连接绳链(15)辅助稳定发电装置。

Claims (9)

1.一种洋流组合式滑旋发电装置，由框架空心轴(1)、分格式叶片架(2)、活动门叶挡流板(3)、过载泄流弹簧(4)、旋滑平盖帽(5)、圆环状驱动齿环(6)、圆环旋转轨道(7)等组成，其特征在于：洋流组合式滑旋发电装置以框架为主体，采用圆环轨道旋转结构，分格式叶片架(2)上安装活动门叶挡流板(3)，用过载泄流弹簧(4)控制门叶挡流量，与旋滑平盖帽(5)、圆环状驱动齿环(6)形成整体，通过滑轮或磁悬浮在水面浮架平台(13)上的圆环旋转轨道(7)平稳旋转，再由圆环状驱动齿环(6)把旋转能量传送到发电机组。
2.根据权利要求1所述的框架空心轴(1)，其特征在于：采用条形材料连接成的框架或钢板卷曲成的圆型柱体，相似于机械学轴的形状和功能，是一种空心的巨型轴，与分格式叶片架(2)形成整体，把聚集能量传输到海面的旋滑平盖帽上(5)。
3.根据权利要求1所述的分格式叶片架，其特征在于：分格式叶片架(2)是用条形材料铆合或焊接成一组直面或流线型曲面的片型框架，在框架空心轴(1)周围成辐射状或沿切线方向均匀排列，每个分格式叶片架(2)横竖分为1到数个门叶框(9)，各分格式叶片架(2)之间用条形材料连接支撑，使分格式叶片架(2)成为稳定的框架整体。
4.根据权利要求3所述的活动门叶挡流板(3)是安在叶片门叶框(9)上的门叶状薄板，可以像门窗一样限角转动，型同开关门窗。
5.根据权利要求1所述的过载泄流弹簧(4)固定在门叶框(9)竖边上，在流速过大时，叶片推动弹簧后摆，形成泄流口，减弱流体的推动力，流速减小或旋转减少迎流后，弹簧恢复正常状态。
6.根据权利要求1所述的旋滑平盖帽上(5)是用来承受框架空心轴(1)的位于海面浮架上的转动平台，旋滑平盖帽上(5)装上滑轮(8)或磁悬浮后在水面浮架平台(13)上的圆环轨道上转动。
7.根据权利要求1所述的圆环状驱动齿环(6)是设置在旋滑平盖帽上(5)上输出能量的齿环，与旋滑平盖帽上(5)形成一体，旋滑平盖帽上(5)在洋流作用下沿轨道转动时，驱动齿环也做圆周运动，带动变速箱(11)和发电机组(12)。
8.根据权利要求1所述的圆环旋转轨道设置于海面搭建的水面浮架平台(13)上，采用滑轮或磁悬浮支撑旋滑平盖帽(5)作旋转运动，也可以将圆环旋转轨道固定在洋流发电组合装置的旋滑平盖帽上(5)，水面浮架平台(13)上安装滑轮。
9.根据权利要求2所述、框架空心轴(1)在近海底端头设置滑旋头(14)，可用于连接绳链辅助稳定洋流发电组合装置。
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