CN103415695A - 潮汐流调节器 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种潮汐调节器，借此，潮汐流通过可动部件可被启动、停止或调节，该可动部件打开、关闭或部分阻挡一个或多个通道，以调节潮汐流，从而加强其采集能量的效果。

Description

潮汐流调节器

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2010年10月26日申请的第61/406910号临时申请的权益，其在此通过援引加入本文。

技术领域

本发明主题一般涉及流体动力机械，具体涉及潮汐调节器。

背景技术

潮汐发电是发电业的未来。在为数不多的可再生能源资源中，潮汐发电可以从具有足够高的潮差或流速的有限环境中获得。然而，最近的许多创新，如动态潮汐能，潮汐泻湖，轴流式涡轮机，横流涡轮机，表明潮汐能的总获取量可以高得多，而且经济和环境成本可能要低得多。

发明内容

本发明内容将以简要形式介绍一系列概念，且将在下文详细说明中描述。本发明内容并不打算用来确认要求保护的主题的关键特征，也不打算用于帮助确定要求保护的主题的范围。

在一方案中，本发明主题的产品形式包括潮汐调节器，它包括中心阀和一对蝶阀。每个蝶阀的轴向中央面定位在第一平面上，第一平面平行于中心阀的轴向中央面所在的第二平面，每个蝶阀的轴向中央面还可定位在第三平面上，第三平面垂直于中心阀的轴向中央面所在的第二平面，其中第三平面相对于第一平面成90度角配置。中心阀包括细长叶片，每个蝶阀包括另一个细长叶片。中心阀的细长叶片被配置为中心较厚并朝末端渐缩。蝶阀的细长叶片被配置为中心较厚并朝末端渐缩。在相同的方案中，潮汐调节器还包括四个一组的支柱。中心阀的轴向中央面与该四个一组的支柱的末端等距。

在呈现为关闭位置的相同的方案中，一蝶阀细长叶片的一末端靠近中心阀细长叶片的第一末端，另一蝶阀细长叶片的另一末端靠近中心阀细长叶片的第二末端。在呈现为打开位置的相同的方案中，一蝶阀细长叶片的一末端远离中心阀细长叶片的第一末端，另一蝶阀细长叶片的另一末端远离中心阀细长叶片的第二末端。

附图说明

结合附图并参考下文的详细说明，将能更容易理解本发明的上述方案及众多其他优点，其中：

图1是根据本发明主题的一个实施例的潮汐调节器原型的等距视图;

图2是根据本发明主题的一个实施例的潮汐调节器原型的前视图;

图3是根据本发明主题的一个实施例的潮汐调节器原型的后视图;

图4是根据本发明主题的一个实施例的潮汐调节器原型的侧视图;

图5是根据本发明主题的一个实施例的潮汐调节器原型的另一侧视图;

图6是根据本发明主题的一个实施例的潮汐调节器原型的俯视图;

图7是根据本发明主题的一个实施例的潮汐调节器原型的仰视图;

图8是根据一个实施例的潮汐调节器的可动部分原型的等距视图;

图9是根据一个实施例的潮汐调节器的可动部分原型的前或后视图;

图10是根据一个实施例的潮汐调节器的可动部分原型的侧视图;

图11是根据一个实施例的潮汐调节器的可动部分原型的俯视图;

图12是根据一个实施例的潮汐调节器的可动部分原型的仰视图。

具体实施方式

本发明主题的各种实施例涉及流体动力机械，借此，流体流动可通过可动和/或固定部件而被启动、停止或调节，该可动和/或固定部件可打开、关闭或部分地阻挡一个或多个流通口或通道。调节潮汐流的潮汐调节器100是这样的流体动力机械的合适的例子。本发明主题的各种实施方式通过流体动力阵列、例如潮汐桥来调节潮汐流。潮汐流变化包括通过潮汐桥的大范围广泛的流速，潮汐桥被配置为不仅从海洋潮汐，而且从河流中生产电力。由于没有调节，传统的潮汐能采集装置只能在范围窄得多的潮汐流中工作。通过引入潮汐调节器100，本发明主题的各种实施方式使得潮汐桥可以采集更广范围的潮汐流变化。通过作动蝶阀102a，102b可实现流体调节，例如位于例如沉箱和风暴潮区域之间的空间且位于上转子组件上方以及潮汐桥机器室下方，并也可处于海洋湖泊水系中。

潮汐桥为流体动力单元构成的阵列（未示出）。每个流体动力单元为一组构件并包括四个支柱（如支柱122a，122b，122c，122d）。四个支柱122a，122b，122c，122d位于底板座顶部所开的凹槽中。底板座（未显示）有很多位于海底上的支脚。除了四个支柱122a，122b，122c，122d和底板座，流体动力单元还包括嵌套的机器室（提及但未示出），转子组件（提及但未示出），翅片（未示出）和平台/支承组件（未示出）。在一个实施例中，流体动力单元包括机械、电气和电子部件，以形成由海洋潮汐或河流产生能量的立轴液力涡轮。每个流体动力单元通过锁定机构与其它流体动力单元互连以形成潮汐桥。

各支柱、如支柱122a，122b，122c和122d包括在顶部上的纵向榫眼106，位于上唇108a和下唇108b之间。纵向榫眼106终止于支柱的两端，向L形凸脊敞开。每一支柱的底部加工成纵向榫头110。纵向榫头110从肩台突出，两个带缺口的纵向构件112a和112b沿肩台平行布置。四个一组支柱中一个支柱的每个纵向榫头110与另一四个一组支柱中的另一支柱的另一纵向榫眼106互连，从而肩台以及纵向榫头110的带缺口的纵向构件112a，112b置于相应的纵向榫眼106的唇部108a和108b上，以将四个一组的支柱连接在一起，以获得所需的高度。

在一个实施例中，为四个一组的支柱122a，122b，122c和122d配置，各由加强的海用混凝土加厚制成且具有椭圆形或其它合适的横截面形状。在一个实施例中，四个一组支柱122a，122b，122c，122d引导潮汐流过一个或多个蝶阀102a，102b和中心阀104，使潮汐流可以调节。为了增进通过可动和/或固定阀门102a和102b来开始、停止或调节流体流的效果，控制蝶阀102a和102b彼此的关系，其中，该阀门打开、关闭或部分阻挡由四个一组支柱122a，122b，122c，122d形成的流体通道。各蝶阀102a，102b被作动，以在潮汐桥的转子室内达到期望的潮汐流，从而潮汐桥在更大范围内获得潮汐发电，并允许来自风暴潮或洪水状况下的水定量排出，这降低了经潮汐桥的流速。

蝶阀102a，102b中的每一个是细长叶片，在一个实施例中，其被配置为细长叶片本体中部较厚，并且向两侧端114a和114b渐缩。在本实施例中，适合的细长叶片的横截面是椭圆形状。在其它实施例中，其他形状可以适宜地用于细长叶片，只要该形状构造有利于蝶阀102a，102b对潮汐流的调节功能。位于细长叶片的顶部中心的是枢转组件116，其最上部构件116a为周向环布有齿的圆柱体。该最上部构件116a在轴向上位于枢转组件116的其余构件顶部上，该枢转组件116将最上部构件116a固定在细长叶片上。当枢转控制机构（图中未示出）被连接到最上部构件116a上时，转动被传递到最上部构件，使其造成蝶阀102a，102b枢转到所期望的位置，以打开、关闭或部分阻挡流体通道，从而调节潮汐流。与枢转组件116轴向相对的是底部组件118，它从底部支撑细长叶片。

正如前面提到的，潮汐桥包括流体动力单元，这些单元被布置在四个一组的支柱（如支柱122a，122b，122c，122d）之间。潮汐桥的每个流体动力单元包括一个或多个转子组件，该转子组件由四个一组的支柱支撑，四个一组的支柱位于底板座之上，该转子组件被配置为接收海洋潮汐或河流的运动，以使得每个流体动力单元可以产生电力。四个一组的支柱不仅作为结构支撑，还可容纳支承组件，在一些实施例中，其还可以提高水翼长宽比，四个一组的支柱还引导潮汐流入蝶阀102a，102b，中心阀104，阀门部分或全部被配置可成调节潮汐流。

关于中心阀104，它是另一细长叶片，在一个实施例中，被配置为在细长叶片本体中部较厚，并向两侧端118a，118b渐缩。在本实施例中，适合的细长叶片的横截面为椭圆形状。在其它实施例中，其他形状可适宜地用于细长叶片，只要该形状构造有利于中心阀104对潮汐流的调节功能。细长叶片顶部的中心处为定位组件120，其最上部构件为中心限定有孔洞的板件，结构轴可插入到孔洞中，以给中心阀104定中和将其定位成与四个一组的支柱末端等距。该板件轴向地位于定位组件120的顶部上，该定位组件将该板件固定至细长叶片。与定位组件120轴向相对的是支撑组件124，它从底部支撑细长叶片。

在多个图中，四个一组的支柱其中两个构件与另两个构件平行。例如，支柱122a，122b与支柱122c，122d平行。如上文所述，中心阀104定位成与四个一组的支柱的内端径向等距。中心阀104的细长叶片被适当定位，使其纵向本体平行于四个一组的支柱。蝶阀102a，102b彼此平行布置，各蝶阀位于中心阀104的细长叶片的其中之一侧上。适当地，每个蝶阀的轴向中央面定位在第一平面上，第一平面平行于中心阀104的轴向中央面所在的第二平面，每个蝶阀的轴向中央面可进一步定位在第三平面上，第三平面垂直于中心阀104的轴向中央面所在的第二平面，其中第三平面相对于第一平面成90度角布置。

在关闭位置时，蝶阀102a和102b的细长叶片定位成垂直于中心阀104的细长叶片，以使得每个蝶阀102a，102b的其中一个末端靠近中心阀104细长叶片的末端，每个蝶阀102a，102b的另一端靠近四个一组的支柱中交叉相对的两个支柱的末端之一，如支柱122b，122c或支柱122a，122d。在打开位置时，蝶阀102a，102b的细长叶片平行于中心阀104的细长叶片定位，并进一步彼此平行定位。在部分阻挡位置时，蝶阀102a，102b的细长叶片定位在所希望的角度来调节潮汐流。

虽然已经展示和描述了示意性实施例，但可以理解，可在不脱离本发明精神和范围下，作出各种改变。

本发明实施例所要求的排他权益或权属在如下权利要求中限定。

Claims (9)

1.一种潮汐调节器，包括：

中心阀;

一对蝶阀，每个所述蝶阀的轴向中央面可定位在第一平面上，所述第一平面平行于所述中心阀的轴向中央面所在的第二平面，每个所述蝶阀的轴向中央面还可定位在第三平面上，所述第三平面垂直于所述中心阀的轴向中央面所在的所述第二平面，其中所述第三平面相对于所述第一平面成90度角布置。

2.根据权利要求1所述的潮汐调节器，其中，所述中心阀包括细长叶片，每个所述蝶阀包括另一细长叶片。

3.根据权利要求2所述的潮汐调节器，其中，所述中心阀的细长叶片被配置为中心较厚并朝其末端渐缩。

4.根据权利要求2所述的潮汐调节器，其中，所述蝶阀的细长叶片被配置为中心较厚并朝其末端渐缩。

5.根据权利要求2所述的潮汐调节器，其中，一个所述蝶阀的细长叶片的一个末端靠近所述中心阀的细长叶片的第一末端，另一所述蝶阀的细长叶片的另一末端靠近所述中心阀的细长叶片的第二末端。

6.根据权利要求2所述的潮汐调节器，其中，一个所述蝶阀的细长叶片的一个末端远离所述中心阀的细长叶片的第一末端，另一所述蝶阀的细长叶片的另一末端远离所述中心阀的细长叶片的第二末端。

7.根据权利要求1所述的潮汐调节器，进一步包括四个一组的支柱。

8.根据权利要求7所述的潮汐调节器，其中，所述中心阀的轴向中央面与所述四个一组的支柱的末端等距。

9.一种潮汐桥，包括如权利要求8所述的潮汐调节器。

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