CN110056484A - 一种自适应洋流能利用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自适应洋流能利用装置，属于新能源利用技术领域。它解决了现有洋流能利用装置容易毁坏等技术问题。本装置包括支撑管和伸缩杆，支撑管呈中空结构且支撑管的上端具有开口，伸缩杆的下端滑动插设在支撑管内，伸缩杆的中部设有发电机组，发电机组包括固设在伸缩杆上的发电叶轮，伸缩杆的上端设有升降翼和尾翼；升降翼在气流的驱动下能够带动伸缩杆向下移动；支撑管内设有复位机构且复位机构分别作用在支撑管的底部以及伸缩杆的下端。本发明中的洋流能利用装置在海面风大浪大的时候会利用风的力量将位于靠近海面处的发电装置送入水下一定深度，防止其受到大风浪的破坏，减少损失，保证其使用寿命。

Description

一种自适应洋流能利用装置
技术领域
本发明属于新能源利用装置技术领域，涉及一种自适应洋流能利用装置。
背景技术
海洋中除了由引潮力引起的潮汐运动外，海水还具有洋流运动，洋流是大洋表层海水常年大规模的沿一定方向进行的较为稳定的流动，引起洋流运动的因素主要动力是风，也可以是热盐效应造成的海水密度分布的不均匀性。巨大的洋流系统促进了地球高低纬度地区的能量交换。洋流与所经流经区域之间，也通过能力交换改变其环境特征。
随着人们对环保的日益重视，洋流能利用逐渐被提上日程，最容易想到的就是利用洋流能进行发电，减少火力发电大量燃烧带来的二氧化碳污染以及燃煤污染。海洋洋流能的能量丰富，如果能够高效利用起来，必将能够造福人类。但是由于洋流能很不稳定，时大时小，导致现有的利用洋流能进行发电的装置及技术还不够成熟。通常海面的洋流较大，深处的洋流较小，面对复杂的海洋海况，时常会有大风大浪，风浪大的时候会对设置在海面的发电装置造成严重的破坏。
中国专利(公告号：CN103133226A，公开日：2013-06-05)公开了一种集聚风发电和洋流发电于一体的发电系统，其包括浮动体，浮动体上有聚风发电单元和洋流发电单元，浮动体为船形空腔，洋流发电单元处于浮动体内，洋流发电单元包括处于浮动体两端的洋流入口和尾流出口，洋流入口与尾流出口间连有洋流增速管道。洋流入口处有聚流斗，该聚流斗的外端和里端均为长方形且其口径自其外端到里端逐渐变小；洋流增速管道的口径为长方形，其与聚流斗相连的一端口径与聚流斗相同，且洋流增速管道的口径自其与聚流斗相连的一端到另一端逐渐变大。洋流增速管道上方的浮动内有空压机、输变电装置、水轮机和电机，电机的输出端子借助电缆与输变电装置相连。电机的输出轴与水轮机的输出轴相连。水轮机及电机至少有两套，且这些水轮机及电机沿聚流管道的纵向布置。水轮机含有筒状外壳，该筒状外壳呈封闭状，筒状外壳的纵向一侧加工贯通其长度的开口。洋流增速管道上壁上有开口，该开口四周与筒状外壳上的开口四周间呈密封状连接在一起。空压机的出气口借助管道与筒状外壳的内腔上部相连通。筒状外壳内设置有转轴，转轴两端借助轴承分别与筒状外壳两端板上的中心孔相配合。转轴四周均布有四列连杆，连杆里端固定在转轴上，每列连杆的外端固定有一个水斗，并使水斗转至邻近洋流入口一侧时，水斗的口部朝上或朝前，由筒状外壳、转轴、连杆和水斗构成水轮机。
上述专利文献中浮动体长期漂浮在海面，但是没有设置保护装置或保护机制，面对海洋的大风大浪，极容易出现损坏。
发明内容
本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种自适应洋流能利用装置，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够自我保护的洋流能利用装置。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种自适应洋流能利用装置，包括支撑管和伸缩杆，其特征在于，所述支撑管呈中空结构且所述支撑管的上端具有开口，所述伸缩杆的下端滑动插设在所述支撑管内，所述伸缩杆的中部设有发电机组，所述发电机组包括固设在所述伸缩杆上的发电叶轮，所述伸缩杆的上端设有升降翼和尾翼；所述升降翼在气流的驱动下能够带动所述伸缩杆向下移动；所述支撑管内设有复位机构且所述复位机构分别作用在所述支撑管的底部以及所述伸缩杆的下端。
其原理如下：通过洋流运动带动发电叶轮转动，从而实现发电。伸缩杆与支撑管之间设置有复位机构，使得当无风的时候，通过复位机构使得伸缩杆带着发电叶轮上升，发电叶轮位于海面附近，产生较好的发电效果；在伸缩杆的上端设置有升降翼及尾翼，升降翼形状与机翼类似，但相对地面反向设置，即弧度较大的翼面朝向地面，使得当气流吹过升降翼时，升降翼不是受到向上的升力，而是产生向下的压力，风力越大，压力越大，从而使得伸缩杆克服复位机构的作用力向下移动，缩进支撑管内，进而使得发电叶轮下降，避免在海洋表面遭受大的风浪损坏。尾翼用来调整升降翼的位置和方向，保持升降翼始终朝向风吹的方向，从而保证本洋流能利用装置的自我保护效果。
本洋流能利用装置在海面风大浪大的时候会利用风的力量将位于靠近海面处的发电装置送入水下一定深度，防止其受到大风浪的破坏，减少损失，保证其使用寿命。
在上述的自适应洋流能利用装置中，所述尾翼具有连接臂，所述连接臂与所述伸缩杆周向固连，所述升降翼的一端与所述伸缩杆固连，另一端沿所述伸缩杆的径向向外延伸。
在上述的自适应洋流能利用装置中，所述升降翼的数量为两个且对称设置在所述伸缩杆的两侧；所述尾翼的数量为一个，所述尾翼呈竖向设置的板状，所述尾翼通过连接臂与所述伸缩杆固连，所述连接臂的长度方向与所述升降翼的长度方向相垂直。
在上述的自适应洋流能利用装置中，所述伸缩杆的下端具有限位凸缘，所述支撑管的上端开口处具有向内的限位环，所述限位凸缘能够与所述限位环相抵靠。通过设置限位环和限位凸缘，能够对伸缩杆的移动进行限位，有效防止伸缩杆从支撑管内脱落。
在上述的自适应洋流能利用装置中，所述复位机构为复位弹簧，所述复位弹簧的一端连接在所述支撑管的底部，所述复位弹簧的另一端抵靠在所述限位凸缘端面上。采用弹簧复位简单可靠，使用方便，成本低。
作为替代方案，还可以采用液压缸等。
与现有技术相比，本发明中的洋流能利用装置在海面风大浪大的时候会利用风的力量将位于靠近海面处的发电装置送入水下一定深度，防止其受到大风浪的破坏，减少损失，保证其使用寿命。
附图说明
图1是本装置的结构示意图一。
图2是本装置的结构示意图二。
图中，1、支撑管；1a、开口；1b、限位环；2、伸缩杆；2a、限位凸缘；3、发电机组；3a、发电叶轮；4、复位机构；5、升降翼；6、尾翼；6a、连接臂。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1和图2所示，本自适应洋流能利用装置包括支撑管1和伸缩杆2，支撑管1呈中空结构且所述支撑管1的上端具有开口1a，所述伸缩杆2的下端滑动插设在所述支撑管1内，所述伸缩杆2的中部设有发电机组3，所述发电机组3包括固设在所述伸缩杆2上的发电叶轮3a，所述伸缩杆2的上端设有升降翼5和尾翼6；所述升降翼5在气流的驱动下能够带动所述伸缩杆2向下移动；所述支撑管1内设有复位机构4且所述复位机构4分别作用在所述支撑管1的底部以及所述伸缩杆2的下端。
进一步的，如图1和图2所示，尾翼6具有连接臂6a，所述连接臂6a与所述伸缩杆2周向固连，所述升降翼5的一端与所述伸缩杆2固连，另一端沿所述伸缩杆2的径向向外延伸；升降翼5的数量为两个且对称设置在所述伸缩杆2的两侧；所述尾翼6的数量为一个，所述尾翼6呈竖向设置的板状，所述尾翼6通过连接臂6a与所述伸缩杆2固连，所述连接臂6a的长度方向与所述升降翼5的长度方向相垂直；伸缩杆2的下端具有限位凸缘2a，所述支撑管1的上端开口1a处具有向内的限位环1b，所述限位凸缘2a能够与所述限位环1b相抵靠，通过设置限位环1b和限位凸缘2a，能够对伸缩杆2的移动进行限位，有效防止伸缩杆2从支撑管1内脱落。
使用时，通过洋流运动带动发电叶轮3a转动，从而实现发电。伸缩杆2与支撑管1之间设置有复位机构4，使得当无风的时候，通过复位机构4使得伸缩杆2带着发电叶轮3a上升，发电叶轮3a位于海面附近，产生较好的发电效果；在伸缩杆2的上端设置有升降翼5及尾翼6，升降翼5形状与机翼类似，但相对地面反向设置，即弧度较大的翼面朝向地面，使得当气流吹过升降翼5时，升降翼5不是受到向上的升力，而是产生向下的压力，风力越大，压力越大，从而使得伸缩杆2克服复位机构4的作用力向下移动，缩进支撑管1内，进而使得发电叶轮3a下降，避免在海洋表面遭受大的风浪损坏。尾翼6用来调整升降翼5的位置和方向，保持升降翼5始终朝向风吹的方向，从而保证本洋流能利用装置的自我保护效果。
本洋流能利用装置在海面风大浪大的时候会利用风的力量将位于靠近海面处的发电装置送入水下一定深度，防止其受到大风浪的破坏，减少损失，保证其使用寿命。
作为优选，本实施例中复位机构4为复位弹簧，所述复位弹簧的一端连接在所述支撑管1的底部，所述复位弹簧的另一端抵靠在所述限位凸缘2a端面上，采用弹簧复位简单可靠，使用方便，成本低。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了1、支撑管；1a、开口；1b、限位环；2、伸缩杆；2a、限位凸缘；3、发电机组；3a、发电叶轮；4、复位机构；5、升降翼；6、尾翼；6a、连接臂等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (5)

1.一种自适应洋流能利用装置，包括支撑管(1)和伸缩杆(2)，其特征在于，所述支撑管(1)呈中空结构且所述支撑管(1)的上端具有开口(1a)，所述伸缩杆(2)的下端滑动插设在所述支撑管(1)内，所述伸缩杆(2)的中部设有发电机组(3)，所述发电机组(3)包括固设在所述伸缩杆(2)上的发电叶轮(3a)，所述伸缩杆(2)的上端设有升降翼(5)和尾翼(6)；所述升降翼(5)在气流的驱动下能够带动所述伸缩杆(2)向下移动；所述支撑管(1)内设有复位机构(4)且所述复位机构(4)分别作用在所述支撑管(1)的底部以及所述伸缩杆(2)的下端。
2.根据权利要求1所述的自适应洋流能利用装置，其特征在于，所述尾翼(6)具有连接臂(6a)，所述连接臂(6a)与所述伸缩杆(2)周向固连，所述升降翼(5)的一端与所述伸缩杆(2)固连，另一端沿所述伸缩杆(2)的径向向外延伸。
3.根据权利要求2所述的自适应洋流能利用装置，其特征在于，所述升降翼(5)的数量为两个且对称设置在所述伸缩杆(2)的两侧；所述尾翼(6)的数量为一个，所述尾翼(6)呈竖向设置的板状，所述尾翼(6)通过连接臂(6a)与所述伸缩杆(2)固连，所述连接臂(6a)的长度方向与所述升降翼(5)的长度方向相垂直。
4.根据权利要求1或2或3所述的自适应洋流能利用装置，其特征在于，所述伸缩杆(2)的下端具有限位凸缘(2a)，所述支撑管(1)的上端开口(1a)处具有向内的限位环(1b)，所述限位凸缘(2a)能够与所述限位环(1b)相抵靠。
5.根据权利要求4所述的自适应洋流能利用装置，其特征在于，所述复位机构(4)为复位弹簧，所述复位弹簧的一端连接在所述支撑管(1)的底部，所述复位弹簧的另一端抵靠在所述限位凸缘(2a)端面上。
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