CN108626059A - 一种基于洋流的海洋能采集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于洋流的海洋能采集装置，包括振荡浮子、承载架、发电机构及控制电路，振荡浮子至少一个，其下端面与承载架相互连接，承载架为与振荡浮子同轴分布的框架结构，发电机构嵌于承载架内，且每个承载架内均设至少一个发电机构，发电机构包括承载筒、导流管、驱动桨叶、涡轮发电机及流量传感器。本发明一方面有效直接满足利用多种深度、流向及流速洋流作为驱动力进行发电作业，另一方面可根据使用需要，灵活满足多种类型及数量发电设备承载运行作业的需要，从而达到在提高对海洋能资源采集灵活性、可靠性及运行效率的同时，另有效的提高海洋能采集设备使用的便捷性和通用性，降低施工建设及日常维护保养的成本。

Description

一种基于洋流的海洋能采集装置
技术领域
本发明涉及一种海洋能采集设备，确切地说是一种基于洋流的海洋能采集装置。
背景技术
目前随着对海洋能资源利用技术的发展，当前主要是通过传统的滚动发电机设备、活塞式能量转化设备实现点吸收式海洋能采集转换的，这种方式虽然可以满足使用的需要，但在实际使用中发现，当前采用的这类设备主要是利用海洋波浪振荡作用进行发电，因此发电能力相对较差，且发电作业易受到海况影响，如当海面风浪过大时则以导致发电设备受损，而当前利用稳定洋流作业发电驱动的设备相对较少，且当前的该类设备也往往采用的基于浮子承载，并由钢缆固定在海底指定位置进行发电作业，虽然也可以基本满足利用洋流发电的需要，但一方面设备安装施及日常维护工难度大，且成本高昂，另一方面在设备使用过程中，不同的发电设备需要配备专用饿浮子设备及固定设备，因此设备间的通用性和使用灵活性均相对较差，因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的海洋能采集设备，以满足实际使用的需要。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种基于洋流的海洋能采集装置，该发明结构简单，使用灵活方便，通用性、集成性及运行自动化程度高，一方面有效直接满足利用多种深度、流向及流速洋流作为驱动力进行发电作业，另一方面可根据使用需要，灵活满足多种类型及数量发电设备承载运行作业的需要，从而达到在提高对海洋能资源采集灵活性、可靠性及运行效率的同时，另有效的提高海洋能采集设备使用的便捷性和通用性，降低施工建设及日常维护保养的成本。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种基于洋流的海洋能采集装置，包括振荡浮子、承载架、发电机构及控制电路，振荡浮子至少一个，其下端面与承载架相互连接，承载架为与振荡浮子同轴分布的框架结构，发电机构嵌于承载架内，且每个承载架内均设至少一个发电机构，发电机构包括承载筒、导流管、驱动桨叶、涡轮发电机及流量传感器，承载筒和导流管均为空心管状结构，其中导流管与承载筒前端连接并同轴分布，驱动桨叶至少一个，沿承载筒轴线均布在承载筒内并与承载筒同轴分布，涡轮发电机至少一个，嵌于承载筒侧壁，并通过传动轴与驱动桨叶相互连接，流量传感器至少一个，嵌于导流管内表面上，导流管轴向截面为等腰梯形结构，其末端面与承载筒连接，并与承载筒直径相同，导流管前端面直径为末端面直径的1.5—5倍，控制电路嵌于振荡浮子内，并分别与涡轮发电机及流量传感器电气连接。
进一步的，所述的振荡浮子为两个或两个以上时，相邻两个振荡浮子间通过柔性连接带相互连接，且当振荡浮子为两个及两个以上时，每个浮子下均可与一个承载架连接，也可若干相邻振荡浮子共同与一个承载加连接。
进一步的，所述的柔性连接带为尼龙绳、钢绞线中的任意一种。
进一步的，所述的承载筒通过转台机构与承载架内表面铰接，且所述承载筒轴线与水平面和承载架轴线呈0°—90°夹角。
进一步的，所述的导流管内表面均布若干导流板，所述的导流板安环绕导流管轴线呈阿基米德螺旋线结构分布。
进一步的，所述的承载筒侧壁上设呈密闭结构的承载腔，所述的涡轮发电机嵌于承载腔内。
进一步的，所述的承载筒内的驱动叶轮为两个或两个以上时，则各驱动叶轮间通过传动轴相互连接。
进一步的，所述的控制电路为基于单片机的控制电路，且控制电路设无线数据通讯装置、调压整流电路。
本发明结构简单，使用灵活方便，通用性、集成性及运行自动化程度高，一方面有效直接满足利用多种深度、流向及流速洋流作为驱动力进行发电作业，另一方面可根据使用需要，灵活满足多种类型及数量发电设备承载运行作业的需要，从而达到在提高对海洋能资源采集灵活性、可靠性及运行效率的同时，另有效的提高海洋能采集设备使用的便捷性和通用性，降低施工建设及日常维护保养的成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明。
图1为本发明结构示意图；
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所述的一种基于洋流的海洋能采集装置，包括振荡浮子1、承载架2、发电机构3及控制电路4，振荡浮子1至少一个，其下端面与承载架2相互连接，承载架2为与振荡浮子1同轴分布的框架结构，发电机构3嵌于承载架2内，且每个承载架2内均设至少一个发电机构3，发电机构3包括承载筒31、导流管32、驱动桨叶33、涡轮发电机34及流量传感器35，承载筒31和导流管32均为空心管状结构，其中导流管32与承载筒31前端连接并同轴分布，驱动桨叶33至少一个，沿承载筒31轴线均布在承载筒31内并与承载筒31同轴分布，涡轮发电机34至少一个，嵌于承载筒31侧壁，并通过传动轴36与驱动桨叶33相互连接，流量传感器35至少一个，嵌于导流管32内表面上，导流管32轴向截面为等腰梯形结构，其末端面与承载筒31连接，并与承载筒31直径相同，导流管32前端面直径为末端面直径的1.5—5倍，控制电路4嵌于振荡浮子31内，并分别与涡轮发电机34及流量传感器35电气连接。
本实施例中，所述的振荡浮子1为两个或两个以上时，相邻两个振荡浮子1间通过柔性连接带5相互连接，且当振荡浮子1为两个及两个以上时，每个浮子1下均可与一个承载架2连接，也可若干相邻振荡浮子1共同与一个承载加1连接。
本实施例中，所述的柔性连接带5为尼龙绳、钢绞线中的任意一种。
本实施例中，所述的承载筒21通过转台机构6与承载架2内表面铰接，且所述承载筒21轴线与水平面和承载架2轴线呈0°—90°夹角。
本实施例中，所述的导流管32内表面均布若干导流板37，所述的导流板37安环绕导流管32轴线呈阿基米德螺旋线结构分布。
本实施例中，所述的承载筒31侧壁上设呈密闭结构的承载腔38，所述的涡轮发电机34嵌于承载腔38内。
本实施例中，所述的承载筒31内的驱动叶轮33为两个或两个以上时，则各驱动叶轮22间通过传动轴36相互连接。
本实施例中，所述的控制电路4为基于单片机的控制电路，且控制电路设无线数据通讯装置、调压整流电路。
本发明在具体实施时，首先根据需要对振荡浮子、承载架、发电机构及控制电路进行组装，然后将组装好的的本发明放置并固定到指定的工作海域位置处，使浮子漂浮在海面上，使各发电机构位于该区域洋流的主通过线路上，即可完成设备安装。
当洋流流经发电机构时，首先有导流管将洋流进行导向引导，并简单增压加速，使洋流高速从承载筒通过，并在通过承载筒时驱动承载筒内的驱动桨叶旋转，然后有驱动桨叶驱动涡轮发电机运行发电即可完成发电作业。
在设备组装过程中，当承载架和发电设备较小时，一个振荡浮子可通过承载架与一个发电机构连接构成一个发电单元，若干发电单元间有柔性连接带相互连接，当承载架和发电设备较大时，则若干振荡浮子间通过柔性连接诶带相互连接然后在共同与承载架和发电设备进行连接，构成一个发电单元，干发电单元间有柔性连接带相互连接。
本发明结构简单，使用灵活方便，通用性、集成性及运行自动化程度高，一方面有效直接满足利用多种深度、流向及流速洋流作为驱动力进行发电作业，另一方面可根据使用需要，灵活满足多种类型及数量发电设备承载运行作业的需要，从而达到在提高对海洋能资源采集灵活性、可靠性及运行效率的同时，另有效的提高海洋能采集设备使用的便捷性和通用性，降低施工建设及日常维护保养的成本。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理。在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种基于洋流的海洋能采集装置，其特征在于：所述的基于洋流的海洋能采集装置包括振荡浮子、承载架、发电机构及控制电路，所述的振荡浮子至少一个，其下端面与承载架相互连接，所述的承载架为与振荡浮子同轴分布的框架结构，所述的发电机构嵌于承载架内，且每个承载架内均设至少一个发电机构，所述的发电机构包括承载筒、导流管、驱动桨叶、涡轮发电机及流量传感器，所述的承载筒和导流管均为空心管状结构，其中所述的导流管与承载筒前端连接并同轴分布，所述的驱动桨叶至少一个，沿承载筒轴线均布在承载筒内并与承载筒同轴分布，所述的涡轮发电机至少一个，嵌于承载筒侧壁，并通过传动轴与驱动桨叶相互连接，所述的流量传感器至少一个，嵌于导流管内表面上，所述的导流管轴向截面为等腰梯形结构，其末端面与承载筒连接，并与承载筒直径相同，导流管前端面直径为末端面直径的1.5—5倍，所述的控制电路嵌于振荡浮子内，并分别与涡轮发电机及流量传感器电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于洋流的海洋能采集装置，其特征在于：所述的振荡浮子为两个或两个以上时，相邻两个振荡浮子间通过柔性连接带相互连接，且当振荡浮子为两个及两个以上时，每个浮子下均可与一个承载架连接，也可若干相邻振荡浮子共同与一个承载加连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于洋流的海洋能采集装置，其特征在于：所述的柔性连接带为尼龙绳、钢绞线中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于洋流的海洋能采集装置，其特征在于：所述的承载筒通过转台机构与承载架内表面铰接，且所述承载筒轴线与水平面和承载架轴线呈0°—90°夹角。
5.根据权利要求1所述的一种基于洋流的海洋能采集装置，其特征在于：所述的导流管内表面均布若干导流板，所述的导流板安环绕导流管轴线呈阿基米德螺旋线结构分布。
6.根据权利要求1所述的一种基于洋流的海洋能采集装置，其特征在于：所述的承载筒侧壁上设呈密闭结构的承载腔，所述的涡轮发电机嵌于承载腔内。
7.根据权利要求1所述的一种基于洋流的海洋能采集装置，其特征在于：所述的承载筒内的驱动叶轮为两个或两个以上时，则各驱动叶轮间通过传动轴相互连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于洋流的海洋能采集装置，其特征在于：所述的控制电路为基于单片机的控制电路，且控制电路设无线数据通讯装置、调压整流电路。
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