CN102272443A - 具有叶轮型转动叶片的潮汐流发电机 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的实施方式的潮汐流发电机包括:发电机柱;叶轮型转动叶片,该叶轮型转动叶片设置在所述发电机柱的上部上;和第一密封腔,该第一密封腔具有底部和内部空间,所述底部形成有下入口,所述叶轮型转动叶片的转轴垂直地插入所述下入口中,立轴式发电机设置在所述内部空间中,以从所述叶轮型转动叶片的所述转轴的旋转运动中发电。
Description
技术领域
本发明涉及一种潮汐流发电机,该潮汐流发电机通过利用洋流或河流和溪流的水流产生电能,并且,更具体地,涉及一种具有叶轮型转动叶片的潮汐流发电机,该潮汐流发电机包括立轴式发电机,该立轴式发电机使用叶轮型转动叶片的转轴作为该立轴式发电机的立轴。
背景技术
为了利用海洋能源,已经产生了波浪发电、潮汐发电、潮汐流发电、海水温差发电以及类似的发电方式。在上述发电方式中,潮汐流发电涉及通过利用涨潮和落潮导致的潮汐流或者通过安装在水流较急的地方的水轮发电机而发电的装置。潮汐流发电与潮汐发电的不同之处在于,前者完全利用潮汐流的自然流动,而后者通过在大坝中获得海水,然后允许海水流动通过叶轮机,从而利用海水的落差(head drop)驱动叶轮机来发电。
由于潮汐流发电通过建造大坝而不需要确保存水,允许船舶自由通过,不阻碍鱼类移动,并且对周围的生态没有实质的影响,所以潮汐流发电被认为是新能源中的一种环境友好型资源。
然而,虽然潮汐流能源很充足,但是,由于潮汐流能源具有单位密度低并且需要大规模的公共工程来安装利用潮汐流能源的发电设备,因此,在实际应用潮汐流能源时存在很多技术困难。
发明内容
通过本发明解决的一个问题是提供一种潮汐流发电机,该潮汐流发电机能够减少或防止该潮汐流发电机的金属单元被海水(特别是海水盐)侵蚀。
通过本发明解决的另一个问题是提供一种潮汐流发电机,该潮汐流发电机能够减少或防止供应给轴承的润滑油被海水冲走而污染海洋,所述轴承用于所述潮汐流发电机中。
通过本发明解决的还一个问题是提供一种潮汐流发电机,该潮汐流发电机使得能够简单、容易地修理和维护所述潮汐流发电机中浸入海水中的组件。
通过本发明解决的又一个问题是提供一种潮汐流发电机,该潮汐流发电机即使在被很多渔网和绳索污染的海床中或在洪水时有很多流入的废物和结构的溪流或河流中,使得能够使用所述潮汐流发电机。
通过本发明解决的另一个问题是提供一种潮汐流发电机,该潮汐流发电机能够提高叶轮型转动叶片的转动效率。
应当理解的是,通过本发明所解决的问题并不限于上述问题,此处未提到的通过本发明所解决的其它问题从下面的说明书将对本领域技术人员来说是很明显的。
为了解决至少一个上述问题,根据本发明的第一个方面,本发明提供一种潮汐流发电机,该潮汐流发电机包括:发电机柱;叶轮型转动叶片,该叶轮型转动叶片设置在所述发电机柱的上部上;第一密封腔,该第一密封腔具有底部和内部空间,所述底部形成有下入口,所述叶轮型转动叶片垂直地插入所述下入口中,立轴式发电机和用于发电机的必要组件设置在所述内部空间中,以从所述转轴中发电;和浮力腔,该浮力腔分别与所述转轴的下端和所述发电机柱的上端连接。此处,由于所述立轴式发电机和用于发电机的必要组件设置在所述第一密封腔中,能够将所述立轴式发电机和用于发电机的必要组件与海水分离,从而避免它们被海水侵蚀。此外,浮力腔能够减少施加在所述转轴和所述发电机柱上的重荷载。
在根据本发明的第一个方面的潮汐流发电机中,可以在所述叶轮型转动叶片上安装波浪形导流壳,该波浪形导流壳用于增加所述叶轮型转动叶片的旋转力。此外,所述波浪形导流壳的支撑结构可以与所述发电机柱的上部连接。
在根据本发明的第一个方面的潮汐流发电机中,转轴套可以与所述叶轮型转动叶片的所述转轴连接,所述转轴套用于减少或防止所述叶轮型转动叶片的所述转轴被侵蚀。此处,所述转轴套可以由不易被海水侵蚀的材料制成,例如碳纤维或塑料。通过这种方式,能够防止所述叶轮型转动叶片的所述转轴与海水接触而被海水侵蚀。
在根据本发明的第一个方面的潮汐流发电机中,该潮汐流发电机还可以包括舵,该舵设置在所述发电机柱的上部,以根据潮汐流的方向的改变控制所述叶轮型转动叶片和所述立轴式发电机的位置。此外,所述潮汐流发电机还可以包括发电机顶柱方向控制腔,该发电机顶柱方向控制腔包括第二密封腔,在该第二密封腔中设置有用于辅助所述发电机柱的上部转动的轴承和辅助组件。此处,由于用于辅助所述发电机柱的上部转动的所述轴承和辅助组件设置在所述第二密封腔中,可以将所述轴承和辅助组件与海水分离,从而防止被海水侵蚀。此外,能够减少或防止用于轴承的润滑油流入海中而污染海水。然而,在河流或溪流区域或潮汐流的流动方向不易改变的洋流区域,可以不使用所述舵和/或所述发电机顶柱方向控制腔。
在根据本发明的第一个方面的潮汐流发电机中,所述发电机柱可以通过包括多个分柱而分成两级或更多级,所述多个分柱通过具有凹凸结构的接头互连接接。当安装所述潮汐流发电机的水较深时,这种结构尤其有利。
在根据本发明的第一个方面的潮汐流发电机中,两个或更多个立轴式发电机和两个或更多个叶轮型转动叶片可以与一个发电机柱连接,并且安装在该发电机柱上。
在根据本发明的第一个方面的潮汐流发电机中,一个或多个立轴式发电机和一个或多个叶轮型转动叶片可以与多个发电机柱连接,并且安装在该多个发电机柱上。
在根据本发明的第一个方面的潮汐流发电机中,该潮汐流发电机可以通过洋流、河流和溪流的流水或风力驱动。
在根据本发明的第一个方面的潮汐流发电机中,所述第一密封腔、所述第二密封腔和所述浮力腔可以具有流线形。当然,所述第一密封腔、所述第二密封腔和所述浮力腔可以具有除流线形之外的其它形状。
为了解决至少一个上述问题,根据本发明的第二个方面,提供一种潮汐流发电机,该潮汐流发电机包括:密封腔,该密封腔具有底部,该底部形成有下入口;叶轮型转动叶片,该叶轮型转动叶片具有转轴,该转轴从所述密封腔的所述下入口垂直地插入所述密封腔的内部空间中;立轴式发电机,该立轴式发电机环绕所述叶轮型转动叶片的所述转轴设置;转轴固定腔,该转轴固定腔与所述叶轮型转动叶片的所述转轴的下部连接,以防止该叶轮型转动叶片的所述转轴振动和扭曲,同时维持所述叶轮型转动叶片的所述转轴的旋转力,所述转轴固定腔具有底部,该底部形成有下入口;和固定腔支撑轴,该固定腔支撑轴从所述转轴固定腔的所述下入口垂直地插入所述转轴固定腔的内部空间内。
此处,所述密封腔和所述转轴固定腔中的一个或多个在所述密封腔和所述转轴固定腔中的一个或多个的下部中可以具有防腐剂(anticorrosive)储存腔,在该防腐剂储存腔中储存有比海水轻的防腐蚀剂。所述密封腔或所述转轴固定腔可以充满压缩空气,但这对于完全防止混有海水盐的水气流动进入所述密封腔或所述转轴固定腔并不足够。然而,设置在所述密封腔的下部或所述转轴固定腔的下部中的所述防腐剂储存腔使得能够减少或防止这种水气流动进入所述密封腔或所述转轴固定腔。
在根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机中,可以在所述密封腔的下入口和所述叶轮型转动叶片的所述转轴的邻近所述密封腔的所述下入口的部分之间形成有凹槽,并且凹形环(concave-shaped ring)可以插入所述凹槽中。
在根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机中,可以在所述转轴固定腔的所述下入口和所述固定腔支撑轴的邻近所述转轴固定腔的所述下入口的部分之间形成有凹槽,并且凹形环可以插入所述凹槽中。
所述密封腔或所述转轴固定腔可以充满压缩空气。然而,在向所述密封腔或所述转轴固定腔中注入所述压缩空气的过程中,所述防腐剂可以从所述密封腔或所述转轴固定腔中流出。然而,设置在所述密封腔或所述转轴固定腔中的所述凹槽和所述环使得能够减少或防止所述防腐剂从所述密封腔或所述转轴固定腔中流出。
在根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机中,为了垂直地连接所述叶轮型转动叶片的所述转轴和所述密封腔,同时维持所述叶轮型转动叶片的所述转轴和所述密封腔之间的转动关系,所述潮汐流发电机还可以包括推力轴承,该推力轴承设置在所述叶轮型转动叶片的所述转轴的上部中。此处,根据所述潮汐流发电机的尺寸,所述推力轴承还可以设置在其它部分,该其它部分包括所述叶轮型转动叶片的所述转轴的下部和所述叶轮型转动叶片的所述转轴的上部。此外,为了防止左右晃动,同时维持所述转轴固定腔和所述固定腔支撑轴之间的转动关系,所述潮汐流发电机还可以包括转轴轴承,该转轴轴承设置在所述转轴固定腔和所述固定腔支撑轴之间。例如,所述转轴轴承可以是球轴承。
在根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机中,该潮汐流发电机还可以包括方向控制腔,该方向控制腔设置在所述转轴固定腔下方,并且该方向控制腔具有上部、底部和方向控制腔支撑轴,所述上部与所述固定腔支撑轴的下端连接,所述底部形成有下入口,所述方向控制腔支撑轴从所述方向控制腔的所述下入口垂直地插入该方向控制腔的内部空间中。
当所述潮汐流发电机还包括所述方向控制腔和所述方向控制腔支撑轴时,所述方向控制腔在所述方向控制腔的下部中可以具有防腐剂储存腔,在该防腐剂储存腔中储存有比海水轻的防腐剂。相应地,如同在所述密封腔或所述转轴固定腔在所述密封腔或所述转轴固定腔的下部中具有防腐剂储存腔的情况,能够减少或防止混有海水盐的水气流动进入所述方向控制腔中。同样,可以在所述方向控制腔的所述下入口和所述方向控制腔支撑轴的邻近所述方向控制腔的所述低入口的部分之间设置有凹槽,并且凹形环可以插入所述凹槽中。相应地,如同在所述密封腔或所述转轴固定腔中具有凹槽和凹形环的情况,能够减少或降低所述防腐剂从所述方向控制腔中流出。
当所述潮汐流发电机还包括所述方向控制腔和所述方向控制腔支撑轴时,为了垂直地连接所述方向控制腔和所述方向控制腔支撑轴,同时维持所述方向控制腔和所述方向控制腔支撑轴之间的转动关系,所述潮汐流发电机还可以包括推力轴承,该推力轴承设置在所述方向控制腔支撑轴的上部中。此处,根据所述潮汐流发电机的尺寸,所述推力轴承还可以设置在其它部分,该其它部分包括所述方向控制腔支撑轴的上部和所述方向控制腔支撑轴的下部。此外,为了防止左右晃动,同时保持所述方向控制腔和所述方向控制腔支撑轴之间的转动关系,所述潮汐流发电机还可以包括设置在所述方向控制腔和所述方向控制腔支撑轴之间的转轴轴承。例如,所述转轴轴承可以是球轴承。
当所述潮汐流发电机还包括所述方向控制腔和所述方向控制腔支撑轴时,所述潮汐流发电机还可以包括盘,该盘以所述叶轮型转动叶片的所述转轴为中心可转动地设置,所述盘包括上盘和下盘,该上盘设置在所述叶轮型转动叶片的上方,所述下盘设置在所述叶轮型转动叶片的下方并且与所述方向控制腔的侧部连接;三角形导流壳,该三角形导流壳与所述上盘和所述下盘中的一个连接;和方向控制叶片,该方向控制叶片和所述上盘和所述下盘中的另一个连接。此处,通过插入流体的流动,所述导流壳可以增加所述叶轮型转动叶片的旋转力,并且在所述导流壳的侧部可以具有弯曲表面。
当所述潮汐流发电机还包括所述方向控制腔和所述方向控制腔支撑轴时,所述潮汐流发电机还可以包括方向控制辅助叶片,该方向控制辅助叶片设置在所述上盘上,以辅助控制所述导流壳的位置。此外,所述潮汐流发电机还可以包括碎片防护件(debris guard),该碎片防护件设置在所述盘的外周上,以防止异物通过所述叶轮型转动叶片和所述盘之间的缝隙进入。此外,所述潮汐流发电机还可以包括导流壳支撑结构,该导流壳支撑结构与所述方向控制叶片连接,以支撑所述导流壳。在这种情况下,由于所述导流壳支撑结构不固定在围绕该导流壳支撑结构设置的柱上,根据潮汐流的方向的改变,所述导流壳能够容易地移动到合适的位置。
然而,在河流或溪流区域或潮汐流的流动方向不易改变的洋流区域,可以不使用如上所述的所述导流壳、所述方向控制腔、所述方向控制腔支撑轴、所述上盘、所述下盘、所述方向控制叶片和所述方向控制辅助叶片中的一个或多个。
在根据本发明的第二方面的潮汐流发电机中,所述方向控制腔支撑轴可以安装一个发电机柱上,并且所述方向控制腔支承轴的下端可以通过凹凸连接结构与所述发电机柱的上端连接。此处,向上弯折的(upwardly angled)、L形的边缘可以设置在所述发电机柱的上端的外周上。此外,防腐剂袋(anticorrosive pocket)可以插入所述方向控制腔支撑轴的下端和所述发电机柱的上端之间,该防腐剂袋具有与所述凹凸连接结构相对应的凹凸形状,并且浸渍有比海水重的防腐剂,所述防腐蚀剂袋插入所述方向控制腔的下端和所述发电机柱的上端之间。换句话讲,当所述方向控制腔支撑轴和所述发电机柱互连接接时,所述防腐剂袋首先插入所述发电机柱的上端,然后所述方向控制腔支撑轴连接在所述发电机柱的上端上。通过这种方式,能够减少或防止所述方向控制腔支撑轴和所述发电机柱的连接部被侵蚀。在这种情况下,由于所述防腐剂比所述海水重,所以所述防腐剂不能流入海水中。
在根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机中,所述转轴固定腔可以与所述叶轮型转动叶片的所述转轴的下部连接,以防止该叶轮型转动叶片的所述转轴振动和扭曲,同时维持所述叶轮型转动叶片的所述转轴的下部的旋转力,并且所述立轴式发电机可以安装在所述叶轮型转动叶片的所述转轴的上部。此处,所述立轴式发电机可以是转场式发电机。
在根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机中,所述转轴固定腔可以与所述叶轮型转动叶片的所述转轴的上部连接,以防止该叶轮型转动叶片的所述转轴振动和扭曲,同时维持所述叶轮型转动叶片的所述转轴的上部的旋转力,并且所述立轴式发电机可以安装在所述叶轮型转动叶片的所述转轴的下部。此处,所述立轴式发电机可以是枢转式发电机。
在根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机中,所述立轴式发电机可以安装在一个柱上,或者安装在一个柱和在该一个柱旁边的一个或多个其它柱之间。
在根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机中,多个立轴式发电机可以安装在沿纵向和横向设置的多个柱之间。
为了解决至少一个上述问题,根据本发明的第三个方面,提供一种潮汐流发电机,该潮汐流发电机包括:第一密封腔,该第一密封腔具有底部和内部空间,所述底部形成有下入口,所述内部空间中设置有立轴式发电机;叶轮型转动叶片,该叶轮型转动叶片具有转轴,该转轴从所述第一密封腔的所述下入口垂直地插入所述第一密封腔的内所述部空间中;转轴固定腔,该转轴固定腔随所述叶轮型转动叶片的所述转轴转动,并且该转轴固定腔具有底部,该底部形成有下入口;壳体转轴,该壳体转轴从所述转轴固定腔的所述下入口垂直地插入所述转轴固定腔的内部空间;壳体转动腔,该壳体转动腔随所述壳体转轴转动,并且该壳体转动腔具有底部,该底部形成有下入口;转动腔支撑轴,该转动腔支撑轴从所述壳体转动腔的所述下入口垂直地插入所述壳体转动腔的内部空间中;和导流壳,该导流壳随所述壳体转动腔转动,以增加所述叶轮型转动叶片的转动效率。
在根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机中,该潮汐流发电机还可以包括第二密封腔,该第二密封腔具有底部,该底部形成有下入口。所述导流壳的上部可以与所述第二密封腔连接,并且所述导流壳的下部可以与所述壳体转动腔连接。此处,所述导流壳的所述上部可以通过垂直圆柱与所述第二密封腔连接和/或所述导流壳的所述下部可以通过垂直圆柱与所述壳体转动腔连接。此外,所述潮汐流发电机还可以包括推力轴承,该推力轴承用于将所述第二密封腔的所述内部空间和所述导流壳的所述上部连接,同时维持所述导流壳的旋转力。
在根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机中,该潮汐流发电机还可以包括推力轴承,该推力轴承用于将所述壳体转动腔和所述转动腔支撑轴连接,同时维持所述壳体转动腔的旋转力。
在根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机中,所述第一密封腔、所述转轴固定腔和所述壳体转动腔中的一个或多个在所述第一密封腔、所述转轴固定腔和所述壳体转动腔中的一个或多个的下部可以具有防腐剂储存腔,在该防腐剂储存腔中储存有比海水轻的防腐剂。
在根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机中,可以在所述第一密封腔的所述下入口和所述叶轮型转动叶片的所述转轴之间、所述转轴固定腔的所述下入口和所述壳体转轴之间和/或所述壳体转动腔和所述转动腔支撑轴之间形成有凹槽。凹形环(concave-shaped ring)可以插入所述凹槽中。
在根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机中,该潮汐流发电机还可以包括第二密封腔,该第二密封腔设置在所述第一密封腔的下方,并且该第二密封腔具有底部,该底部形成有下入口。
根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机中,该潮汐流发电机还可以包括第二密封腔,该第二密封腔设置在所述第一密封腔的上方,并且该第二密封腔具有底部和顶部,所述底部形成有下入口,所述顶部形成有上入口。此外,所述潮汐流发电机还可以包括第二密封腔支撑轴,该第二密封腔支撑轴与所述第一密封腔的顶部连接,并且该第二密封腔支撑轴穿过所述第二密封腔的所述下入口和所述上入口。
在根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机中,所述立轴式发电机可以利用所述叶轮型转动叶片的所述转轴作为该立轴式发电机的立轴。
在根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机中,该潮汐流发电机还可以包括浮力腔,该浮力腔与所述叶轮型转动叶片的所述转轴的下端连接。
在根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机中,所述导流壳还可以包括多个文丘里管,该多个文丘里管设置在所述导流壳的侧部上,在该侧部,流体流出所述导流壳,并且所述多个文丘里管具有宽度持续增大的出口。
在根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机中,所述导流壳体还可以与T形尾叶片连接,该T形尾叶片具有能够分别调节以平衡每个所述导流壳的反作用力的左侧宽度和右侧宽度。
在根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机中,所述叶轮型转动叶片可以包括叶轮型辅助叶片,该叶轮型辅助叶片从所述叶轮型转动叶片的凹面突出,并且从所述叶轮型转动叶片的所述转轴向外径向延伸。此处,所述叶轮型辅助叶片允许流体流动的方向与所述叶轮型转动叶片正交,所述流体流动通过向后推动所述叶轮型转动叶片来转动所述叶轮型转动叶片。
下文中详细的说明和附图包括了关于本发明的实施方式的其它细节。
根据本发明的潮汐流发电机提供了如下效果中的一个或更多个。
第一、可以降低或防止潮汐流发电机的金属组件被海水(尤其是海水盐)侵蚀。
第二、能够减少或防止供应给轴承的润滑油被海水冲走而污染海洋,所述轴承用于所述潮汐流发电机中。
第三、浸入海水中的潮汐流发电机的组件能够简单、容易地修理和维护。
第四、使得甚至在被很多渔网和绳索污染的海床或在洪水时很多废物或很多结构在其中流动的溪流或河流中能够使用的潮汐流发电机。
第五、能够提高叶轮型转动叶片的转动效率。
附图说明
图1是说明根据本发明的第一个方面的潮汐流发电机的整体结构的透视图;
图2是说明图1中的叶轮型转动叶片的内部结构和第一密封腔的内部结构的剖面图;
图3是说明图1中发电机顶柱方向控制腔的内部结构的剖面图;
图4是说明图1中的叶轮型转动叶片的转轴的剖面图;
图5是用于解释具有凹凸连接结构的图1中的发电机柱的透视图;
图6是说明导流壳的剖面图;
图7是说明设置有图6中的导流壳的图1中的潮汐流发电机的透视图;
图8是说明根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机的整体结构的透视图;
图9是说明图8中的潮汐流发电机的内部结构的剖面图;
图10是发电机顶柱与发电机底柱连接的部分的细节图;
图11是展示参照图8和图9中所描述的设置在两个发电机柱之间的一个立轴式发电机的剖面图;
图12是展示设置在多个横向和纵向排列的多个柱之间的多个立轴式发电机的透视图;
图13是说明根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机的整体结构的透视图;
图14是说明根据本发明的第三个方面的第一种实施方式的潮汐流发电机的剖面图;
图15是说明根据本发明的第三个方面的第二种实施方式的潮汐流发电机的剖面图;
图16是说明根据本发明的第三个方面的第三种实施方式的潮汐流发电机的剖面图;
图17是说明根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机中可以使用的导流壳、多根文丘里管、尾叶片和叶轮型辅助叶片的剖面图。
具体实施方式
通过下面参照附图描述本发明的实施方式,本发明的优势、特征以及实现这些优势和特征的方法将是明显的。然而,本发明的范围并不限于这些实施方式,并且本发明可以通过多种形式实现。说明书中公开的实施方式仅仅是用于公开本发明并辅助本领域技术人员完全理解本发明的实施例。本发明只通过附加权利要求的范围来限定。在整个说明书和附图中,相同的附图标记用于表明相同元件。此外,术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任意组合和所有组合。
应当理解的是,尽管在本文中可能会使用术语“第一”、“第二”等以描述多个元件、组件和/或部件,这些元件、组件和/或部件并不应当仅限于这些术语。这些术语仅用于将一个元件、组件或部件与另一个元件、组件或部件相区分。因此,当然,下文中讨论的“第一”元件、“第一”组件或“第一”部件也可以是在本发明的精神范围内的“第二”元件、“第二”组件或“第二”部件。
此处用到的术语仅用于描述具体实施方式,而不用于限制本发明。如此处用到的,单数形式也可以包括复数形式,除非文中清楚地表明了个数。还应当理解的是,当在说明书中使用术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”时,术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”详细说明了所述元件、组件、步骤和/或操作的存在,但并不排除一个或多个其它元件、组件、步骤和/或操作的存在或增加。
除非进行了定义,此处所用到的所有术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属技术领域的其中一个普通技术人员通常理解的意思。还应当理解的是,除非此处非常清楚地限定,否则词典中通常定义的术语不应当结合理想化或者极度形式的含义。
正如此处所用到的,术语“密封腔”表示包括密封腔底部形成有下入口的空间,但是,该空间中充满气体或流体,从而当该密封腔垂直地进入海水中时防止海水流入所述密封腔内。因此,应当理解的是,像压缩空气一样,当必要时所述密封腔可以充满惰性气体、油等,只要潮汐流发电机的发电效率不会下降太多,并且这也落入本发明的保护范围内。
除非特别陈述,否则在说明书中,用于风力发电机的技术特征可以用于潮汐流发电机的技术特征,此处不进行描述。特别地,应当注意的是,此处要求保护的潮汐流发电机不仅可以通过洋流或河流和溪流的流水发电,还可以通过风力发电,并且这也将落入本发明的保护范围内。
在下文中,将参照图1至图7描述根据本发明的第一个方面的潮汐流发电机。
图1是说明根据本发明的第一个方面的潮汐流发电机的整体结构的透视图。
参照图1,根据本发明的第一方面的潮汐流发电机可以包括发电机柱、叶轮型转动叶片9、第一密封腔7和浮力腔11(也参见图2中的“16”)。例如,在图1中,说明了两个第一密封腔7。
所述发电机柱可以通过包括多个分柱1、2、3分为两级或更多级,多个分柱1、2、3通过具有凹凸结构的接头互连接接。例如,如图1所示,所述发电机柱可以包括三个分柱,即发电机顶柱1、发电机中柱2和发电机底柱3,并且,各个分柱可以通过接头4-1、4-2连接。此处,接头4-1、4-2可以形成有凹凸结构,从而便于组装。下文中将参照图5详细描述接头4-1、4-2。
叶轮型转动叶片9可以设置在所述发电机柱的上部,并且波浪形导流壳(参见图6和图7中的“54”)可以安装在叶轮型转动叶片9上。
叶轮型转动叶片9的转轴8可以与每个第一密封腔7连接。为了这个目的,每个第一密封腔7可以具有形成有下入口的底部,叶轮型转动叶片9的转轴8垂直地插入所述下入口内。用于产生电能的立轴式发电机(参见图2中的“19”)和用于发电机的必要组件可以设置在密封腔7中。下文中将参照图2详细描述第一密封腔7。
浮力腔11(也参见图2中的“16”)可以包括与所述发电机柱的上部连接的浮力腔11和与叶轮型转动叶片的转轴8的下部连接的浮力腔(也参见图2中的“16”)。例如,浮力腔11(也参见图2中的“16”)可以是真空腔或充满轻的气体的腔。浮力腔11能够减轻施加在发电机顶柱1上的重荷载,并且浮力腔(参见图2中的“16”)能够减轻施加在叶轮型转动叶片9上的转轴上的重荷载。通过这种方式,能够减轻摩擦力施加在轴承等上的载荷,所述轴承等用于潮汐流发电机中的转动部件,从而能够提高耐久性,并增加操作效率。同样,当需要修理和维护时,设置在潮汐流发电机中的浮力腔11(也参见图2中的“16”)允许需要修理和维护的零件更加容易地被提出水面。
所述潮汐流发电机还可以包括舵10和发电机顶柱方向控制腔5。
所述舵10设置在所述发电机柱的上部上,并且舵10能够根据潮汐流方向的改变来控制叶轮型转动叶片9和立轴式发电机的位置。例如,舵10能够通过确定发电机顶柱方向控制腔5的方向来控制与发电机顶柱方向控制腔5连接的叶轮型转动叶片9的位置和设置在发电机顶柱方向控制腔5中的立轴式发电机的位置。
发电机顶柱方向控制腔5设置在发电机顶柱1上,并且发电机顶柱方向控制腔5能够根据潮汐流方向的改变来控制发电机顶柱1的方向。此外,发电机顶柱方向控制腔5可以包括第二密封腔,用于辅助发电机顶柱的上部的转动的轴承和辅助组件设置在该第二密封腔中。下文中将参照图3对其进行详细地描述。
然而,发电机顶柱方向控制腔5不可以用于在潮汐流的流动方向不易改变的河流和溪流区域或洋流区域。
交叉形柱6可以是从发电机顶柱方向控制腔5交叉延伸的四根柱的形式。交叉形柱6将发电机顶柱方向控制腔5与例如第一密封腔7的部件连接。例如,在图1中,具有立轴式发电机的所述一个第一密封腔7与交叉形柱6的每根左柱和每根右柱连接。此外,交叉形柱可以用于加强与该交叉形柱连接的结构的承载能力。可以通过空心柱形成该交叉形柱6,从而使得结构强度增加,并且交叉形柱6可以用作浮力腔,从而减小施加在交叉形柱6上的重荷载。
图2是说明图1中的叶轮型转动叶片的内部结构和第一密封腔的内部结构的剖面图。
参照图2,叶轮型转动叶片9的转轴8可以从第一密封腔7的下入口14垂直地插入该第一密封腔7内,并且转轴8可以通过推力轴承15与第一密封腔连接。浮力腔16可以与叶轮型转动叶片9的转轴8的下部连接,以减小摩擦力施加在推力轴承15上的载荷。为了维持叶轮型转动叶片9的转轴8的旋转力,可以设置转轴轴承17、18。与叶轮型转动叶片9的转轴8连接的立轴式发电机19能够利用叶轮型转动叶片9的转轴8的旋转运动产生电能。叶轮型转动叶片9可以与设置在该叶轮型转动叶片9的转轴8的下部的浮力腔16连接。
压缩空气通过压缩空气注入孔20注入第一密封腔7中,并且,注入的压缩空气能够通过空气流动孔21、22、23到达第一密封腔7的下入口14。通过这种方法,压缩空气能够减少或防止海水流入第一密封腔7内。
设置在第一密封腔7的下入口14处的橡胶平板阀27能够减少或防止海水水气或海洋生物进入第一密封腔7内。
通过这种方法,由于立轴式发电机19以及发电机的其它必要组件设置在第一密封腔7内,因此,所述立轴式发电机19以及发电机的其它必要组件能够与海水隔开,从而能够防止该立轴式发电机以及发电机的其它必要组件被海水侵蚀。
此外,由于用于辅助发电机柱的上部的转动的轴承和辅助组件设置在第一密封腔7中,因此,所述轴承和辅助组件能够与海水隔开,从而能够防止该轴承和辅助组件被海水侵蚀。相应地,由于润滑油不会流出轴承,并且轴承不会被海水侵蚀,所以还能够提高轴承的效率。此外,由于润滑油不会从轴承上冲走,所以不需要持续地向轴承供应润滑油,并且防止了轴承中使用的润滑油流入海洋中并且污染海水。
图3是说明图1中发电机顶柱方向控制腔的内部结构的剖面图。
参照图3,发电机顶柱1可以从发电机顶柱方向控制腔5的下入口30垂直地插入发电机顶柱方向控制腔5中,并且发电机顶柱1通过推力轴承31与发电机顶柱方向控制腔5连接。浮力腔11可以连接在发电机顶柱方向控制腔5上,以减轻摩擦力施加在推力轴承31上的载荷。通过推力轴承31和转轴轴承33可以辅助发电机顶柱方向控制腔5的转动。
压缩空气通过设置在发电机顶柱方向控制腔5内的压缩空气注入孔34注入发电机顶柱方向控制腔5内,并且注入的压缩空气能够通过空气流动孔35到达发电机顶柱方向控制腔5的下入口30。通过这种方法,发电机顶柱方向控制腔5包括第二密封腔,并且注入该发电机顶柱方向控制腔5中的压缩空气能够减轻或防止海水流入发电机顶柱方向控制腔5内。
设置在发电机顶柱方向控制腔5的下入口30处的橡胶平板阀36能够减少或防止海水水气或海洋生物进入发电机顶柱方向控制腔5内。
通过这种方法,由于用于辅助发电机顶柱方向控制腔5的转动的轴承以及辅助组件设置在包括第二密封腔的发电机顶柱方向控制腔5内,所述轴承以及辅助组件能够与海水隔开,从而能够防止被海水侵蚀。相应地,由于润滑油不会流出轴承,并且轴承不会被海水侵蚀,所以还能够提高轴承的效率。此外,由于润滑油不会从轴承上冲走,所以不需要持续地向轴承供应润滑油,并且防止了轴承中使用的润滑油流入海洋中并且污染海水。
如上所述,发电机柱可以包括三个分柱。如图中所示,发电机顶柱1和发电机中柱2可以通过接头4-1连接,发电机中柱2和发电机底柱3可以通过接头4-2连接。为了能够修理和维护,每个接头4-1、4-2可以形成有凹凸结构。
图4是说明叶轮型转动叶片的转轴的剖面图。
参照图4,为了减轻或防止叶轮型转动叶片9的转轴8被侵蚀,转轴套43可以连接在叶轮型转动叶片9的转轴8上。此处,叶轮型转动叶片9的转轴8可以主要由金属制成,但是转轴套43可以由不易被海水侵蚀的材料制成,例如,碳纤维或塑料。通过这种方法,能够防止可以由金属制成的叶轮型转动叶片9的转轴8与海水接触而被海水侵蚀,或者能够减轻可以由金属制成的叶轮型转动叶片9的转轴8被海水侵蚀。
图5是用于解释具有凹凸连接结构的发电机柱的透视图。
如上所述,发电机柱可以通过包括多个分柱(参见图1中的“1、2、3”)分成两级或更多级,该多个分柱通过具有凹凸结构的接头连接。
当潮汐流发电机安装在深水中时,这将特别有利。
参照图5,作为通过凹凸连接结构连接的分柱的实施例,发电机中柱2和发电机底柱3通过凹凸连接结构连接。
通过该凹凸连接结构,除非在分柱上作用垂直力,分柱不能相对于彼此倾斜或者彼此分离。然而,除上升流外,海洋中不存在垂直作用在发电机柱上的力。
因此,如果用绳索、塑料带等穿过孔49、50(该孔49、50形成在发电机中柱2和发电机底柱3通过凹凸连接结构连接接的部分)将发电机中柱2和发电机底柱3绑住,然后当需要修理或维护时,通过将绳索或塑料带解开,发电机柱能够容易地分成两个或更多个分柱,并且能够垂直地将所述分柱拉出。此处,所述绳索或塑料带可以由不易被海水侵蚀且也易于解开或切割的材料制成。通过这种方法,与使用容易被侵蚀的螺栓和螺母连接所述分柱相比,使用绳索或塑料带能够容易地将发电机柱分成两个或更多个分柱。潮汐流的主力仅沿导致发电机柱弯曲的方向作用,因此,该潮汐流的自然力将不会成为切割所述绳索或塑料带的力。
当需要修理和维护时,由于通过这种方式能够容易地将发电机柱分成两个或更多个分柱,需要修理和维护的零件能够容易地提升到水面上。
图6是说明导流壳的剖面图,并且图7是说明设置有图6中的导流壳的图1中的潮汐流发电机的透视图。
参照图6和图7,波浪形导流壳54可以安装至叶轮型转动叶片9。该导流壳54可用于增加叶轮型转动叶片9的旋转力。
通常,关于叶轮型转动叶片9,位于叶轮型转动叶片9的转动方向上的转动叶片52可以增加叶轮型转动叶片9的转轴8的旋转力,并且位于叶轮型转动叶片9的转动方向的相反方向的转动叶片53可以降低叶轮型转动叶片9的转轴8的旋转力。
因此,如图6所示,当导流壳54设置在位于叶轮型转动叶片9的转动方向的相反方向的转动叶片53的侧部上时,叶轮型转动叶片9的转轴8能够获得较大的旋转力。
如图7所示,参照图6描述的导流壳54可以以如下方式设置在潮汐流发电机中:例如,导流壳54通过支撑结构57与发电机顶柱方向控制腔5连接。
在下文中,将参照图8至图12对根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机进行描述。
图8是说明根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机的整体结构的透视图。图9是说明图8中的潮汐流发电机的内部结构的剖面图。
参照图8和图9,潮汐流发电机可以包括密封腔111、叶轮型转动叶片127、立轴式发电机122、转轴固定腔129、固定腔支撑轴130、方向控制腔104和方向控制腔支撑轴136。
密封腔111可以具有形成有下入口的底部。压缩空气通过压缩空气注入孔112注入密封腔111内,并且所述注入的压缩空气能够通过空气流动孔到达密封腔111的下部。
密封腔111在其下部可以具有防腐剂储存腔,该防腐剂储存腔中储存有比海水轻的防腐剂。例如,防腐剂可以是比海水轻的油、油脂等。该防腐剂能够在不妨碍叶轮型转动叶片127的转轴114的旋转力的情况下,减轻或防止混有海水盐的水气流入密封腔111内,并且减轻或防止长时间的使用时,混有海水盐的水气累积而侵蚀金属零件。所述防腐剂还能够减轻或防止海洋生物进入密封腔111内。
叶轮型转动叶片127可以具有转轴114,叶轮型转动叶片127的转轴114可以从密封腔111的所述下入口垂直地插入密封腔111内。
推力轴承115、116可以设置在叶轮型转动叶片127的转轴114的上部内。当维持叶轮型转动叶片127的转轴114和密封腔111之间的转动关系时,推力轴承115、116可以将叶轮型转动叶片127的转轴114和密封腔111垂直地连接。此外,转轴轴承123、124可以设置在叶轮型转动叶片127的转轴114和密封腔111之间的空间中。当维持叶轮型转动叶片127的转轴114和密封腔111之间的转动关系时,转轴轴承123、124能够防止左右晃动。此外,转轴轴承123、124还可以用作密封腔111和叶轮型转动叶片127的转轴114之间的连接结构。
密封腔111的下入口和叶轮型转动叶片127的转轴114的邻近密封腔111的下入口的部分之间可以形成有凹槽126,并且凹形环125可以插入凹槽126中。凹形环125可以由弹性材料(例如橡胶或塑料)制成,当压缩空气注入密封腔111内时,凹形环125能够减轻或防止比海水轻的防腐剂从防腐剂储存腔中泄露,并且能够减轻或防止防腐剂与海水接触。
立轴式发电机122可以环绕叶轮型转动叶片127的转轴114设置。
转轴固定腔129可以与叶轮型转动叶片127的转轴114连接,以防止该叶轮型转动叶片127的转轴114的振动和扭曲,同时维持叶轮型转动叶片127的转轴114的旋转力时。转轴固定腔129可以是与密封腔111相似的密封腔。转轴固定腔129可以具有形成有下入口的底部。转轴固定腔129在其下部可以具有防腐剂储存腔,该防腐剂储存腔中储存有比海水轻的防腐剂。例如,该防腐剂可以是比海水轻的油、油脂等。该防腐剂能够减轻或防止混有海水盐的水气流入转轴固定腔129中,并且减轻或防止长时间的使用时,混有海水盐的水气累积而侵蚀金属零件。所述防腐剂还能够减轻或防止海洋生物进入转轴固定腔129内。
根据本发明的实施方式的转轴固定腔129和立轴式发电机122之间的相对位置可以改变。具体地,如图8和图9中所示,转轴固定腔129可以与叶轮型转动叶片127的转轴114的下部连接,以防止该叶轮型转动叶片127的转轴114的振动和扭曲,同时维持叶轮型转动叶片127的转轴114的下部的旋转力,并且立轴式发电机122可以安装到叶轮型转动叶片127的转轴114的上部。此处,立轴式发电机122可以是转场式发电机。
与附图中相反,转轴固定腔129可以与叶轮型转动叶片127的转轴114的上部连接,以防止该叶轮型转动叶片127的转轴114的振动和扭曲,同时维持叶轮型转动叶片127的转轴114的上部的旋转力,并且立轴式发电机122可以安装到叶轮型转动叶片127的转轴114的下部。此处,立轴式发电机122可以是转枢式发电机。
固定腔支撑轴130可以从转轴固定腔129的下入口垂直地插入该转轴固定腔129内。
推力轴承131可以设置在固定腔支撑轴130的上部。当维持固定腔支撑轴130和转轴固定腔129之间的转动关系时,推力轴承131可以将固定腔支撑轴130和转轴固定腔129垂直地连接。此外,转轴轴承133、134可以设置在固定腔支撑轴130和转轴固定腔129之间的空间中。当维持固定腔支撑轴130和转轴固定腔129之间的转动关系时,转轴轴承133、134能够防止左右晃动。此外,转轴轴承133、134还可以用作转轴固定腔129和固定腔支撑轴130之间的连接结构。
转轴固定腔129的下入口和固定腔支撑轴130的邻近转轴固定腔129的下入口的部分之间可以形成有凹槽,并且凹形环可以插入所述凹槽内。凹形环可以由弹性材料(例如橡胶或塑料)制成,当压缩空气注入转轴固定腔129内时,凹形环能够减轻或防止比海水轻的防腐剂从防腐剂储存腔中泄露,并且能够减轻或防止防腐剂与海水接触。
通过转轴固定腔129和固定腔支撑轴130,当维持叶轮型转动叶片127的转轴114的旋转力时,该叶轮型转动叶片127的转轴114的上端和下端都能够固定。因此,即使当叶轮型转动叶片127具有增大的宽度时,也能够减轻叶轮型转动叶片127的转轴114的下部的振动或扭曲。通过这种方式,叶轮型转动叶片127的宽度会进一步增大,这导致发电总量的增加。
此外,通过转轴固定腔129和固定腔支撑轴130,叶轮型转动叶片的一个转轴的下端能够固定在一个发电机柱上,这使得能够获得具有简单的整体结构的立轴式发电机的潮汐流发电机,其中,一个叶轮型转动叶片设置在一个发电机柱上。如果通过这种方式简化了整体结构,由于渔网和绳索挂在潮汐流发电机上的可能性降低,那么甚至将潮汐流发电机用在不干净的海床中或者洪水时废物和微小物体在其中流动的溪流或河流中的可能性将会增加。
方向控制腔104可以设置在发电机顶柱102的上方,以改变导流壳106的位置。方向控制腔104可以设置在转轴固定腔129的下方,并且在方向控制腔104的上端与固定腔支撑轴130的下端连接。方向控制腔104可以是与密封腔111相似的密封腔。方向控制腔104可以具有形成有下入口的底部。方向控制腔104在其下部可以具有防腐剂储存腔,该防腐剂储存腔中储存有比海水轻的防腐剂。例如,该防腐剂可以是比海水轻的油、油脂等。该防腐剂能够减轻或防止混有海水盐的水气流入方向控制腔104中,并且减轻或防止长时间的使用时,混有海水盐的水气累积而侵蚀金属零件。所述防腐剂还能够减轻或防止海洋生物进入方向控制腔104内。
可以在方向控制腔104的外下端设置碎片防护件142。该碎片防护件142能够减轻或防止渔网或绳索挂在方向控制腔104和发电机顶柱102的上端之间的间隙中。
方向控制腔支撑轴136可以从方向控制腔104的下入口垂直地插入该方向控制腔104内。方向控制腔支撑轴136可以安装在一个发电机柱上。方向控制腔支撑轴136可以通过凹凸连接结构与发电机柱的上端连接。例如,如图9所示,方向控制腔支撑轴136的下端通过凹凸连接结构与发电机顶柱102的上端连接,从而实现两者之间的连接和分开。
此处,向上弯折的、L形的边缘144可以设置在发电机柱的上端的外周上。此外,防腐剂袋145可以插入方向控制腔支撑轴136的下端和发电机顶柱102的上端之间,该防腐剂袋具有与所述凹凸连接结构相对应的形状。防腐剂袋145可以由浸渍有比海水重的防腐剂的布料、无纺布料或任何其它材料制成。当方向控制腔支撑轴136和发电机顶柱102互连接接时,防腐剂袋145首先插入发电机顶柱102中,然后方向控制腔支撑轴136插入发电机顶柱102中。通过这种方式,比海水重的防腐剂不会从发电机顶柱102和方向控制腔支撑轴136的连接部中泄露,同时,海水不会流入连接部。换句话讲,L形的边缘144能够用作防止外部流入物流入发电机顶柱102和方向控制腔支撑轴136之间,并防止油从该连接部流出的防护件(prevention guard)。因此,能够减轻或防止长时间使用后,由于流入发电机分柱之间的连接部的海水的侵蚀效应而导致的凹凸连接结构的分开困难。因此,当需要修理或维护时,能够容易地分开发电机顶柱102和方向控制腔支撑轴136。
推力轴承137可以设置在方向控制腔支撑轴136的上部中。当维持方向控制腔支撑轴136和方向控制腔104之间的转动关系时,推力轴承137可以垂直地连接该方向控制腔支撑轴136和方向控制腔104。此外,转轴轴承139、140可以设置在方向控制腔支撑轴136和方向控制腔104之间的空间中。当维持方向控制腔支撑轴136和方向控制腔104之间的转动关系时,转轴轴承139、140能够防止左右晃动。此外,转轴轴承139、140还能够用作方向控制腔支撑轴136和方向控制腔104的连接结构。
方向控制腔104的下入口和方向控制腔支撑轴136的邻近方向控制腔104的部分之间可以形成有凹槽,并且凹形环141可以插入所述凹槽内。凹形环141可以由弹性材料(例如橡胶或塑料)制成,当压缩空气注入方向控制腔104内时,该凹形环能够减轻或防止比海水轻的防腐剂从防腐剂储存腔中泄露,并能减轻或防止防腐剂与海水接触。
潮汐流电机还可以包括浮力腔128,该浮力腔128位于叶轮型转动叶片127与该叶轮型转动叶片127的转轴114之间。如上所述,当一个立轴式发电机122设置在一个发电机柱上时,很大的载荷可能施加在推力轴承115,116;131;137上,但是浮力腔128能够减轻施加在推力轴承115,116;131;137上的载荷。
潮汐流发电机还可以包括盘105、107、导流壳106、方向控制叶片109、碎片防护件118-1、119-1、导流壳支撑结构和方向控制辅助叶片110。
盘105、107以叶轮型转动叶片127的转轴114为中心可转动地设置。盘105、107可以包括上盘107和下盘105,上盘107设置在发电腔108的下方和叶轮型转动叶片127的上方,下盘105设置在叶轮型转动叶片127的下方并与方向控制腔104的侧部连接。上盘107和下盘105可以通过导流壳106、叶轮型转动叶片127的转轴114和方向控制叶片109互连接接并互相固定。
导流壳106可以具有三角形的形状,并且导流壳106与盘105、107中的一个连接。
方向控制叶片109可以与盘105、107中的另一个连接。
碎片防护件118-1、119-1可以设置在盘105、107的外周上。碎片防护件118-1、119-1能够防止异物(例如绳索)挂在叶轮型转动叶片127和盘105、107之间。
导流壳支撑结构是用于支撑导流壳106的结构,该导流壳支撑结构可以与方向控制叶片109连接。由于导流壳支撑结构没有固定在围绕该导流壳支撑结构设置的柱上,所以导流壳106能够根据潮汐流的方向的改变容易地移动至合适的位置。
方向控制叶片10可以设置在上盘107上,以辅助控制导流壳106的位置。
根据这种设置,当将叶轮型转动叶片127的转轴114的下端固定在一个发电机柱101、102的上端上时,能够根据潮汐流的方向的改变容易地控制导流壳106的位置,而不受叶轮型转动叶片127的快速转动的影响。换句话讲,当导流壳106也设置在一个发电机柱101、102上时,导流壳106能够根据潮汐流的方向通过方向控制叶片109和方向控制辅助叶片110适当地转动。
潮汐流发电机还可以包括设置在上盘107上的浮力腔120和设置在下盘105上的浮力腔121。如上所述,当一个立轴式发电机122设置在一个发电机柱上时,可以在推力轴承(具体是用于支撑叶轮型转动叶片127的转轴114的推力轴承115、116)上施加大载荷,从而阻碍叶轮型转动叶片127的转轴114的转动。
图10是说明发电机顶柱与发电机底柱连接的部分的细节图。
如图8中所示,潮汐流发电机的发电机柱可以通过包括多个分柱101、102分成两级或更多级,该多个分柱101、102通过具有凹凸结构的接头互连接接。例如,发电机柱可以包括两个分柱,即,发电机顶柱102和发电机底柱101,并且该两个分柱可以通过接头103连接。
将参照图10描述发电机顶柱102和发电机底柱101的连接部。参照图10,发电机顶柱102和发电机底柱101通过凹凸连接结构连接,该凹凸连接结构有利于实现发电机顶柱102和发电机底柱101之间的连接和分离。
此处,向上弯折的、L形的边缘144可以设置在发电机底柱101的上端的外周上。此外,防腐剂袋145可以插入发电机底柱101的上端和发电机顶柱102的下端之间,防腐剂袋145具有与所述凹凸连接结构相对应的形状。防腐剂袋145可以由浸渍有比海水重的防腐剂的布料、无纺布料或任何其它材料制成。当发电机顶柱102和发电机底柱101互连接接时,防腐剂袋145首先插入发电机底柱101中,然后发电机顶柱102插入发电机底柱101中。通过这种方式,比海水重的防腐剂不会从发电机顶柱102和发电机底柱101的连接部中泄露,同时,海水不会流入连接部。即,L形的边缘144能够用作防止外部流入物流入发电机顶柱102和发电机底柱101的连接部,并防止油从该连接部流出的防护件。结果,能够减轻或防止长时间运行后,由于海水流入位于所述发电机分柱之间的连接部的海水的侵蚀效应而导致的凹凸连接结构的分离困难。因此,当需要修理和维护时,能够容易地分离发电机顶柱102和发电机底柱101。
图11是展示参照图8和图9中所描述的设置在两个发电机柱之间的一个立轴式发电机的剖面图。
如图11中所示,立轴式发电机101可以设置在一个柱上,但是也可以设置在一个柱150以及设置在该一个柱150旁边的一个或多个其它柱151之间。在图11中,附图标记“152”表示地面。
在如上所述的根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机中,当维持叶轮型转动叶片的转轴的旋转力时,不仅叶轮型转动叶片的转轴的上端能够固定,而且叶轮型转动叶片的转轴的下端也能够固定。具体地,如图11中所示,通过在多个柱150、151之间设置一个立轴式发电机100,能够更牢固地固定叶轮型转动叶片的转轴的上端和下端。因此,即使是当叶轮型转动叶片的宽度增大时,也能够减轻叶轮型转动叶片的转轴的下部的振动和扭曲。通过这种方式,叶轮型转动叶片的宽度还能进一步增大,从而导致发电总量的增加。
图12是展示设置在多个横向和纵向排列的多个柱之间的多个立轴式发电机的透视图。
参照图12,通过在多个横向和纵向排列的多个柱之间设置多个立轴式发电机,潮汐流发电机能够更经济,并且能够增加立轴式发电机的支撑结构的支承强度。根据这种支承强度的增加,也可以在一个发电机柱上设置两个或更多个立轴式发电机。这种设置在例如干净的海床或没有渔网、绳索或阻碍叶轮型转动叶片的转动的废物的河流中是有用的。
在这种设置中,可以设置发电机拆分接头153,以当需要修理或维护时,将任意的立轴式发电机从多个柱上分离。
此外,可以设置柱支撑结构154,以当任意的立轴式发电机从多个柱上分离时,保持其它的立轴式发电机发电(borne)。
此外,可以设置挡柱(catching column)155,以防止渔网或绳索进入上述布置中,并且每个挡柱155可以由宽且薄的板形成。
下文中,将参照图13至图17描述根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机。在描述根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机时,与根据本发明的第一方面和第二方面的潮汐流发电机中大致相同或相似的部件用相同或相似的附图标记表示,并且出于方便,将省略对上述部件的详细描述。
图13是说明根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机的整体结构的透视图。
参照图13,根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机可以包括叶轮型转动叶片301、叶轮型转动叶片301的转轴302、密封腔304、导流壳323、尾叶片(tailing blade)305、辅助叶片306和发电机柱307。
立轴式发电机(参见图14中“313”)可以设置在密封腔304中,密封腔304可以具有形成有下入口的底部,叶轮型转动叶片301的转轴302可以从密封腔304的下入口垂直地插入该密封腔304中。尾叶片305能够根据潮汐流的流动方向的改变控制导流壳302的位置,并且尾叶片305可以是T形的。辅助叶片能够辅助尾叶片305控制导流壳323的位置。
图14是说明根据本发明的第三个方面的第一种实施方式的潮汐流发电机的剖面图。
参照图14,潮汐流发电机可以包括密封腔304和转轴固定腔317,所述密封腔304的底部形成有下入口,所述转轴固定腔317的底部形成有下入口。此处,转轴固定腔317可以是与根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机的转轴固定腔相似的密封腔。
叶轮型转动叶片301的转轴302可以从密封腔304的下入口垂直地插入密封腔304内,并且该转轴302通过推力轴承311和转轴轴承312与密封腔304的内部连接。此处,当推力轴承311支承叶轮型转动叶片301的转轴302时,推力轴承311允许该叶轮型转动叶片301的转轴302转动。此外,当维持叶轮型转动叶片301的转轴302的转动时,转轴轴承312可以用于辅助防止该转轴302的左右晃动。转轴轴承312可以是球轴承。
叶轮型转动叶片301的转轴302的上部可以通过推力轴承311与密封腔304的上部连接,并且叶轮型转动叶片301的转轴302的下端可以固定在转轴固定腔317的上端的中间,以转动叶轮型转动叶片301的转轴302,同时平稳地固定叶轮型转动叶片301的转轴302的上部和下部。
立轴式发电机313设置在密封腔304中,并且该密封腔304在该密封腔304的下部中具有防腐剂储存腔314。例如,防腐剂储存腔314中可填充有比海水轻的油。该防腐剂储存腔与根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机中的防腐剂储存腔大致相同,并且实现大致相同的功能,所以出于方便,将省略对上述防腐剂储存腔的详细描述。
与根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机相似,密封腔304可以包括压缩空气注入孔315和环316。压缩空气注入孔315和环316也与根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机的压缩空气注入孔和环大致相同,并且实现大致相同的功能,所以出于方便,将省略对上述压缩空气注入孔和环的详细描述。
由于转轴固定腔317的顶部与叶轮型转动叶片301的转轴302的下端连接,与设置在叶轮型转动叶片301的转轴302的上部内的密封腔304不同,转轴固定腔317能够随叶轮型转动叶片301的转轴302转动。
固定腔支撑轴318可以从转轴固定腔317的下入口垂直地插入转轴固定腔中317中,并且固定腔支撑轴318可以通过推力轴承319和转轴轴承320与转轴固定腔317连接。此处,当推力轴承319支承固定腔支撑轴318时,推力轴承319允许该固定腔支撑轴318的转动。此外,当维持固定腔支撑轴318的转动时,转轴轴承320可以用于辅助防止该固定腔支撑轴318的左右晃动。转轴轴承320可以是球轴承。
与密封腔304相似,转轴固定腔317可以包括防腐剂储存腔321和环322。该防腐剂储存腔321和环322与设置在密封腔304中的防腐剂储存腔314和环316大致相同,并且实现大致相同的功能,所以出于方便,将省略对上述防腐剂储存腔和环的详细描述。
图15是说明根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机的第二种实施方式的剖面图。
参照图15,与图14中说明的潮汐流发电机相比,图15中说明的潮汐流发电机还包括导流壳323。该导流壳323能够提高叶轮型转动叶片301相对于流体的转动效率。
在图15中,第一密封腔327与图14中的密封腔304大致相同,并且实现大致相同的功能,所以出于方便,将省略对上述第一密封腔的详细描述。相似地,图15中的转轴固定腔317与图14中的转轴固定腔317大致相同,并且实现大致相同的功能,所以出于方便,将省略对上述转轴固定腔的详细描述。
第二密封腔326可以设置在导流壳323上。当维持导流壳323的旋转力时,第二密封腔326可以与导流壳323的上部连接,以支撑导流壳323。壳体转动腔335可以设置在导流壳323的下方。当维持导流壳323的旋转力时,壳体转动腔335可以与导流壳323的下部连接,以支撑该导流壳323。此处,第二密封腔是可以连接在第一密封腔327的下方的另一个密封腔,立轴式发电机313设置在第一密封腔327中。如图15中所示,例如,第一密封腔327可以以这种方式形成,从而被分隔成宽的上部和窄的下部,并且第二密封腔326可以环绕第一密封腔327的窄的下部设置。
每个第二密封腔326和壳体转动腔335都可以具有形成在该第二密封腔326和壳体转动腔335的底部的下入口。与第一密封腔327和转轴固定腔317相似,由于第二密封腔326和壳体转动腔335可以构成密封腔,所以能够减轻或防止对导流壳323的转动所必需的推力轴承328、341或转轴轴承329、342中使用的润滑油流出。
此外,第二密封腔326可以具有位于其下部的防腐剂储存腔330和环,壳体转动腔335可以具有位于其下部的防腐剂储存腔343和环。该防腐剂储存腔330、343和环与设置在密封腔304中的防腐剂储存腔314和环316大致相同,并且实现大致相同的功能,所以出于方便,将省略对所述防腐剂储存腔330、343和环的详细描述。
导流壳323的上部可以与上盘324的外周连接,并且导流壳323的下部可以与下盘332的外周连接。垂直圆柱325可以连接在上盘324的内周上,并且垂直圆柱325可以从第二密封腔326的下入口插入该第二密封腔326中。此外,当维持垂直圆柱325的旋转力时,垂直圆柱325可以通过推力轴承328和转轴轴承329与第二密封腔326的内部连接。垂直圆柱333可以连接在下盘332的内周上,并且垂直圆柱333的下端可以与壳体转动腔335连接。
尽管图15中未图示,可以在上盘324上方和下盘332下方设置浮力腔,该浮力腔与根据本发明的第二个方面的潮汐流发电机中的浮力腔相似。以相同的方式,这些浮力腔能够减轻施加在推力轴承上的载荷,并且当需要修理或维护时,允许容易地将整个潮汐流发电机提升出水面。
壳体转动腔335的顶部可以与壳体转轴336连接。当维持转轴固定腔317的旋转力时,壳体转轴336能够支撑转轴固定腔317。壳体转轴336可以从转轴固定腔317的下入口插入该转轴固定腔317内,并且壳体转轴336可以通过推力轴承319和转轴轴承320与转轴固定腔317的内部连接。
转动腔支撑轴340从壳体转动腔335的下入口插入壳体转动腔335内,并且转动腔支撑轴340通过推力轴承341和转轴轴承342与壳体转动腔335的内部连接。
通过这种设置,转轴固定腔317能够随叶轮型转动叶片301转动,并且与该转动相独立的是,壳体转动腔335能够随导流壳323转动。因此,根据流体流动方向的改变可以适当地控制导流壳323的位置。因此,能够减轻或防止由于流体流动方向的改变而导致的叶轮型转动叶片301的流体利用效率减小。
此外,当将要转动的导流壳323的上部和下部都稳定地固定时,导流壳323能够根据流体流动方向的改变适当地转动,这使得能够制造大容量的潮汐流发电机。
图16是说明根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机的第三种实施方式的剖面图。在图16中,相同或相似的附图标记用于表示与图15中的部件大致相同或相似的部件,所以出于方便,将省略对这些部件的详细描述。
参照图16,当维持导流壳323的旋转力时,用于支撑导流壳323的上部的第二密封腔326设置在第一密封腔327的上方,在该第一密封腔327内设置有立轴式发电机313。第二密封腔支撑轴346可以从第二密封腔326的下入口插入该第二密封腔326内。第二密封腔支撑轴346的下端可以与第一密封腔327的顶部连接。
图17是说明根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机中可以使用的导流壳323、448、多个文丘里管流体出口349、350、351、尾叶片305和叶轮型辅助叶片306的剖面图。在图17的描述中,术语“前”表示流体流入导流壳的方向,并且术语“后”表示流体流出导流壳的方向。
参照图17,导流壳323、448可以设置在叶轮型转动叶片301的转轴的前面,多个文丘里管流体出口349、350、351可以设置在叶轮型转动叶片301的转轴的后面。当沿叶轮型转动叶片301的转动方向引导流体进入导流壳323、448内部时,多个文丘里管流体出口349、350、351能够有效地将流体释放至外部。更具体地,通过按尺寸升序依次设置文丘里管流体出口349、350、351,利用文丘里管流体出口和周围环境之间的气压不同能够将文丘里效应最大化。
易于跟随流体流动方向的尾叶片305可以具有T形结构。当导流壳323、448插入流体产生不同的反作用力时,尾叶片305通过分别调节其左侧宽度和右侧宽度以将导流壳323、448放置在合适的位置,能够抵消在各个导流壳323、448上产生的所有反作用力。
叶轮型辅助叶片306可以具有这种形式:该叶轮型辅助叶片306从叶轮型转动叶片301的凹面突出,并从该叶轮型转动叶片301的转轴向外径向延伸。当为了提高叶轮型转动叶片301的转动效率而设置导流壳323、448时,流动接触叶轮型转动叶片301的流体部分地转化为斜流(inclined flow)。更具体地,通过将叶轮型转动叶片301向后推而将转动该叶轮型转动叶片301的流体流动的方向改变为相对于叶轮型转动叶片301倾斜。换句话讲,流体流部分地转化为沿向上或向下倾斜的方向移动的流体流。然而,通过设置以正确的角度迎合倾斜的流体流的叶轮型辅助叶片306,能够将叶轮型转动叶片301的转动效率最大化。
如图17中所示,通过修改叶轮型转动叶片301的结构,并适当地利用导流壳323、448和多个文丘里管流体出口349、350、351,叶轮型转动叶片301的单位面积的流体利用率能够高于螺旋桨型转动叶片的单位面积的流体利用率。
更具体地,由于螺旋桨型转动叶片的结构为多个叶片仅固定在一个转轴的一个侧部上,所述叶片很容易被强潮汐流或台风施加的向后的推力破坏。因此,这对叶片的宽度有限制,并且难以利用三个或更多个叶片。与此相反,对于施加在叶轮型转动叶片301上的向后的推力,叶轮型转动叶片301的结构坚固,因此能够增加叶轮型转动叶片301的叶片宽度。因此,由于叶轮型转动叶片301所安装的地面上的单位面积的发电总量能够比安装在相同面积上的螺旋桨型转动叶片的大,与螺旋桨型转动叶片相比,叶轮型转动叶片更加经济。
尽管图中未示出,图17中所示的结构可以用于根据本发明的第三个方面的潮汐流发电机,图17中所示的结构不包括其中一个导流壳(导流壳448)和其中一个文丘里管流体出口(文丘里管出口351)。此处,由于仅设置一个导流壳323,所以尾叶片305不是必需的。图13至图16展示了仅设置一个导流壳323的情况。与设置两个导流壳的情况相比,这种设置使得能够减轻或防止绳索、渔网、废物等挂在两个导流壳之间而妨碍叶轮型转动叶片301的转动或损坏叶轮型转动叶片301。
尽管出于说明的目的,描述了本发明的示例性实施方式,本领域技术人员应当理解的是,在不脱离本发明的技术特征和附加权利要求所公开的范围和精神的前提下,可以对上述实施方式作出多种修改、添加和替换。因此,应当理解的是,上述实施方式仅用于解释而非限制。
Claims (58)
1.一种潮汐流发电机,该潮汐流发电机包括:
发电机柱;
叶轮型转动叶片,该叶轮型转动叶片设置在所述发电机柱的上部;和
第一密封腔,该第一密封腔具有底部和内部空间,所述底部形成有下入口,所述叶轮型转动叶片的转轴垂直地插入所述下入口中,立轴式发电机设置在所述内部空间中,以从所述叶轮型转动叶片的所述转轴的旋转运动中产生电能。
2.根据权利要求1所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括舵,该舵设置在所述发电机柱的上部,以根据潮汐流的方向的改变来控制所述叶轮型转动叶片和所述立轴式发电机的位置。
3.根据权利要求2所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括发电机顶柱方向控制腔,该发电机顶柱方向控制腔构成为第二密封腔,在该第二密封腔中设置有用于辅助所述发电机柱的上部转动的轴承。
4.根据权利要求1所述的潮汐流发电机,其中,在所述第一密封腔的所述下入口处设置有橡胶平板阀。
5.根据权利要求1所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括浮力腔,该浮力腔与所述叶轮型转动叶片的所述转轴的下端连接。
6.根据权利要求1所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括浮力腔,该浮力腔与所述发电机柱的上端连接。
7.根据权利要求1所述的潮汐流发电机,其中,所述叶轮型转动叶片上安装有波浪形导流壳,该波浪形导流壳用于增加所述叶轮型转动叶片的旋转力。
8.根据权利要求7所述的潮汐流发电机,其中,所述波浪形导流壳的支撑结构与所述发电机柱的上部连接。
9.根据权利要求1所述的潮汐流发电机,其中,转轴套与所述叶轮型转动叶片的所述转轴连接,所述转轴套用于减少或防止所述叶轮型转动叶片的所述转轴被侵蚀。
10.根据权利要求1所述的潮汐流发电机,其中,通过包括由具有凹凸结构的接头而互连接接的多个分柱,所述发电机柱分成两级或更多级。
11.根据权利要求1所述的潮汐流发电机,其中,两个或更多个立轴式发电机和两个或更多个叶轮型转动叶片连接并安装于一个发电机柱。
12.根据权利要求1所述的潮汐流发电机,其中,所述第一密封腔中填充有压缩空气、惰性气体或油。
13.根据权利要求1所述的潮汐流发电机,其中,该潮汐流发电机由洋流、河流或溪流的流水或风力来驱动。
14.一种潮汐流发电机,该潮汐流发电机包括:
密封腔,该密封腔具有底部,该底部形成有下入口;
叶轮型转动叶片,该叶轮型转动叶片具有转轴,该转轴从所述密封腔的所述下入口垂直地插入所述密封腔的内部空间中;
立轴式发电机,该立轴式发电机环绕所述叶轮型转动叶片的所述转轴设置;
转轴固定腔,该转轴固定腔与所述叶轮型转动叶片的所述转轴的下部连接,以防止该叶轮型转动叶片的所述转轴振动和扭曲,同时维持所述叶轮型转动叶片的所述转轴的旋转力,所述转轴固定腔具有底部,该底部形成有下入口;和
固定腔支撑轴,该固定腔支撑轴从所述转轴固定腔的所述下入口垂直地插入所述转轴固定腔的内部空间内。
15.根据权利要求14所述的潮汐流发电机,其中,所述密封腔和所述转轴固定腔中的一个或多个在该密封腔和所述转轴固定腔中的一个或多个的下部中具有防腐剂储存腔,在该防腐剂储存腔中储存有比海水轻的防腐剂。
16.根据权利要求14所述的潮汐流发电机,其中,所述密封腔的所述下入口和所述叶轮型转动叶片的所述转轴的邻近所述密封腔的所述下入口的部分之间形成有凹槽,并且凹形环插入所述凹槽中。
17.根据权利要求14所述的潮汐流发电机,其中,所述转轴固定腔的所述下入口和所述固定腔支撑轴的邻近所述转轴固定腔的所述下入口的部分之间形成有凹槽,并且凹形环能够插入所述凹槽中。
18.根据权利要求14所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括推力轴承,该推力轴承设置在所述叶轮型转动叶片的所述转轴的上部,以垂直地连接所述叶轮型转动叶片的所述转轴和所述密封腔,同时维持所述叶轮型转动叶片的所述转轴和所述密封腔之间的转动关系。
19.根据权利要求14所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括转轴轴承,该转轴轴承设置在所述叶轮型转动叶片的所述转轴和所述密封腔之间,以防止该叶轮型转动叶片的所述转轴左右晃动,同时维持所述叶轮型转动叶片的所述转轴和所述密封腔之间的转动关系。
20.根据权利要求14所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括推力轴承,该推力轴承设置在所述固定腔支撑轴的上部,以垂直地连接所述转轴固定腔和所述固定腔支撑轴,同时维持所述转轴固定腔和所述固定腔支撑轴之间的转动关系。
21.根据权利要求14所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括转轴轴承,该转轴轴承设置在所述转轴固定腔和所述固定腔支撑轴之间,以防止该固定腔支撑轴左右晃动,同时维持所述转轴固定腔和所述固定腔支撑轴之间的转动关系。
22.根据权利要求14所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括:
方向控制腔,该方向控制腔设置在所述转轴固定腔下方,并且该方向控制腔具有上部和底部,所述上部与所述固定腔支撑轴的下端连接,所述底部形成有下入口;和
方向控制腔支撑轴,该方向控制腔支撑轴从所述方向控制腔的所述下入口垂直地插入该方向控制腔的内部空间中。
23.根据权利要求22所述的潮汐流发电机,其中,所述方向控制腔在该方向控制腔的下部中具有防腐剂储存腔,在该防腐剂储存腔中储存有比海水轻的防腐剂。
24.根据权利要求22所述的潮汐流发电机,其中,所述方向控制腔的所述下入口和所述方向控制腔支撑轴的邻近所述方向控制腔的所述下入口的部分之间形成有凹槽,并且凹形环插入所述凹槽中。
25.根据权利要求22所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括推力轴承,该推力轴承设置在所述方向控制腔支撑轴的上部中,以垂直地连接所述方向控制腔和所述方向控制腔支撑轴,同时维持所述方向控制腔和所述方向控制腔支撑轴之间的转动关系。
26.根据权利要求22所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括转轴轴承,该转轴轴承设置在所述方向控制腔和所述方向控制腔支撑轴之间,以防止该方向控制腔支撑轴左右晃动,同时维持所述方向控制腔和所述方向控制腔支撑轴之间的转动关系。
27.根据权利要求22所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括:
盘,该盘以所述叶轮型转动叶片的所述转轴为中心可转动地设置在该转轴上,所述盘包括上盘和下盘,该上盘设置在所述叶轮型转动叶片的上方,所述下盘设置在所述叶轮型转动叶片的下方并且与所述方向控制腔的侧部连接;
三角形导流壳,该三角形导流壳与所述上盘和所述下盘中的一个连接;和
方向控制叶片,该方向控制叶片与所述上盘和所述下盘中的另一个连接。
28.根据权利要求27所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括碎片防护件,该碎片防护件设置在所述盘的外周上,以防止异物通过所述叶轮型转动叶片和所述盘之间的缝隙进入。
29.根据权利要求27所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括导流壳支撑结构,该导流壳支撑结构与所述方向控制叶片连接,以支撑所述导流壳。
30.根据权利29所述的潮汐流发电机,其中,所述导流壳支撑结构不固定在围绕该导流壳支撑结构设置的柱上,因此根据潮汐流的方向的改变,所述导流壳能够容易地移动到合适的位置。
31.根据权利要求27所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括方向控制辅助叶片,该方向控制辅助叶片设置在所述上盘上,以辅助控制所述导流壳的位置。
32.根据权利要求22所述的潮汐流发电机,其中,所述方向控制腔支撑轴安装在一个发电机柱上,并且所述方向控制腔支撑轴的下端通过凹凸连接结构而与所述发电机柱的上端连接。
33.根据权利要求32所述的潮汐流发电机,其中,所述发电机柱的上端的外周上设置有L形的边缘。
34.根据权利要求32所述的潮汐流发电机,其中,防腐剂袋插在所述方向控制腔支撑轴的下端和所述发电机柱的上端之间,所述防腐剂袋具有与所述凹凸连接结构相对应的凹凸形状,并且浸渍有比海水重的防腐剂。
35.根据权利要求14所述的潮汐流发电机,其中,所述转轴固定腔与所述叶轮型转动叶片的所述转轴的下部连接,以防止该叶轮型转动叶片的所述转轴振动和扭曲,同时维持所述叶轮型转动叶片的所述转轴的下部的旋转力,并且所述垂直发电机安装在所述叶轮型转动叶片的所述转轴的上部。
36.根据权利要求35所述的潮汐流发电机,其中,所述立轴式发电机包括转场式发电机。
37.根据权利要求14所述的潮汐流发电机,其中,所述转轴固定腔与所述叶轮型转动叶片的所述转轴的上部连接,以防止该叶轮型转动叶片的所述转轴振动和扭曲,同时维持所述叶轮型转动叶片的所述转轴的上部的旋转力,并且所述立轴式发电机安装在所述叶轮型转动叶片的所述转轴的下部。
38.根据权利要求37所述的潮汐流电机,其中,所述立轴式发电机包括枢转式发电机。
39.根据权利要求14所述的潮汐流电机,其中,所述立轴式发电机能够安装在一个柱上,或者安装在一个柱和在该一个柱旁边的一个或多个其它柱之间。
40.根据权利来要求14所述的潮汐流发电机,其中,多个立轴式发电机能够安装在沿纵向和横向设置的多个柱之间。
41.一种潮汐流发电机,该潮汐流发电机包括:
第一密封腔,该第一密封腔具有底部和内部空间,所述底部形成有下入口,所述内部空间中设置有立轴式发电机;
叶轮型转动叶片,该叶轮型转动叶片具有转轴,该转轴从所述第一密封腔的所述下入口垂直地插入所述第一密封腔的所述内部空间中;
转轴固定腔,该转轴固定腔随所述叶轮型转动叶片的所述转轴转动,并且该转轴固定腔具有底部,该底部形成有下入口;
壳体转轴,该壳体转轴从所述转轴固定腔的所述下入口垂直地插入所述转轴固定腔的内部空间;
壳体转动腔,该壳体转动腔随所述壳体转轴转动,并且该壳体转动腔具有底部,该底部形成有下入口;
转动腔支撑轴,该转动腔支撑轴从所述壳体转动腔的所述下入口垂直地插入所述壳体转动腔的内部空间中;和
导流壳,该导流壳随所述壳体转动腔转动,以增加所述叶轮型转动叶片的转动效率。
42.根据权利要求41所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括第二密封腔,该第二密封腔具有底部,该底部形成有下入口,所述导流壳的上部与所述第二密封腔连接,并且所述导流壳的下部与所述壳体转动腔连接。
43.根据权利要求42所述的潮汐流发电机,其中,所述导流壳的所述上部通过垂直圆柱而与所述第二密封腔连接,和/或所述导流壳的所述下部通过垂直圆柱而与所述壳体转动腔连接。
44.根据权利要求42所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括推力轴承,该推力轴承用于将所述第二密封腔的所述内部空间和所述导流壳的所述上部连接,同时维持所述导流壳的旋转力。
45.根据权利要求41所述的潮汐流电机,该潮汐流发电机还包括推力轴承,该推力轴承用于将所述壳体转动腔和所述转动腔支撑轴连接,同时维持所述壳体转动腔的旋转力。
46.根据权利要求41所述的潮汐流发电机,其中,所述第一密封腔、所述转轴固定腔和所述壳体转动腔中的一个或多个在下部具有防腐剂储存腔,在该防腐剂储存腔中储存有比海水轻的防腐剂。
47.根据权利要求41所述的潮汐流发电机,其中,所述第一密封腔的所述下入口和所述叶轮型转动叶片的所述转轴之间、所述转轴固定腔的所述下入口和所述壳体转轴之间和/或所述壳体转动腔和所述转动腔支撑轴之间形成有凹槽,并且凹形环插入所述凹槽中。
48.根据权利要求41所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括第二密封腔,该第二密封腔设置在所述第一密封腔的下方,并且该第二密封腔具有底部,该底部形成有下入口。
49.根据权利要求41所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括:
第二密封腔,该第二密封腔设置在所述第一密封腔的上方,并且该第二密封腔具有底部和顶部,所述底部形成有下入口,所述顶部形成有上入口;和
第二密封腔支撑轴,该第二密封腔支撑轴与所述第一密封腔的顶部连接,并且该第二密封腔支撑轴穿过所述第二密封腔的所述下入口和所述上入口。
50.根据权利要求41所述的潮汐流发电机,其中,所述立轴式发电机利用所述叶轮型转动叶片的所述转轴作为该立轴式发电机的立轴。
51.根据权利要求41所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括浮力腔,该浮力腔与所述叶轮型转动叶片的所述转轴的下端连接。
52.根据权利要求41所述的潮汐流发电机,其中,所述导流壳包括多个文丘里管,该多个文丘里管设置在所述导流壳的侧部上,流体从该侧部流出所述导流壳,并且所述多个文丘里管具有宽度逐渐增大的出口。
53.根据权利要求41所述的潮汐流发电机,其中,所述导流壳与T形尾叶片连接,该T形尾叶片具有能够分别调节以平衡每个所述导流壳的反作用力的左侧宽度和右侧宽度。
54.根据权利要求41所述的潮汐流发电机,其中,所述叶轮型转动叶片包括叶轮型辅助叶片,该叶轮型辅助叶片从所述叶轮型转动叶片的凹面突出,并且从所述叶轮型转动叶片的所述转轴向外径向延伸。
55.根据权利要求54所述的潮汐流发电机,其中,所述叶轮型辅助叶片允许流体流动的方向与所述叶轮型转动叶片正交,所述流体流动通过向后推动所述叶轮型转动叶片来转动所述叶轮型转动叶片。
56.根据权利要求41所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括:
第二密封腔,该第二密封腔具有底部,该底部形成有下入口;
上盘,该上盘具有与所述导流壳的上部连接的外周;和
垂直圆柱,该垂直圆柱从所述第二密封腔的所述下入口插入所述第二密封腔中,并且所述垂直圆柱与所述上盘的内周连接。
57.根据权利要求56所述的潮汐流发电机,其中,该垂直圆柱通过推力轴承与所述第二密封腔的内侧连接,同时维持所述垂直圆柱的旋转力。
58.根据权利要求41所述的潮汐流发电机,该潮汐流发电机还包括:
下盘,该下盘与所述导流壳的下部连接;和
垂直圆柱,该垂直圆柱具有上端和下端,所述上端与所述上盘的内周连接,所述下端和所述壳体转动腔连接。
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