CN110131090A - 一种利用潮汐的海底发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用潮汐的海底发电装置，包括保护筒、密封圈、固定杆和真空筒，保护筒的底部焊接设置有真空筒，真空筒底部的两侧均焊接设置有固定杆，真空筒内壁的顶部紧密贴合有密封圈，保护筒的内壁焊接设置有两块网筛板，真空筒顶部的两侧均焊接设置有支撑杆，且支撑杆分别焊接设置在保护筒底部的两侧。本发明在发电过程中，保护筒和网筛板能够避免海洋生物靠近螺旋叶片，不会对海洋环境造成影响，以及螺纹叶片的转动不容易受到有影响，能够持续发电，并且该电机安装在浅海区的底部，不需要受到海浪的冲击和暴风雨的冲刷，具有使用寿命长使用方便的优点。

Description

一种利用潮汐的海底发电装置
技术领域
本发明涉及发电机技术领域，具体的，涉及一种利用潮汐的海底发电装置。
背景技术
发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能的装置，目前也有利用海水的退潮和涨潮发电的潮汐发电机，潮汐发电机利用潮汐驱动叶片，从而带动内部电机，将潮汐能转换为电能，而潮汐发电机叶片的转动会搅动海水，将海水中的生物绞死，从而对海洋的生态环境造成影响，并且潮汐发电机的叶片容易被海草等杂质缠绕住，使潮汐发电机的叶片无法转动，从而无法发电，以及该种潮汐发电机安装极其困难等问题。因此，需要在发电装置的基础上进行进一步研究，提供一种利用潮汐的海底发电装置。
发明内容
保护筒的底部焊接设置有真空筒，真空筒底部的两侧均焊接设置有固定杆，真空筒内壁的顶部紧密贴合有密封圈，保护筒的内壁焊接设置有两块网筛板；
真空筒包括支撑杆、卡圈、活塞板、橡胶套、发电机、转轴和螺旋叶片，真空筒顶部的两侧均焊接设置有支撑杆，且支撑杆分别焊接设置在保护筒底部的两侧，真空筒的内壁焊接设置有两个卡圈，真空筒的内壁无缝滑动有活塞板，活塞板的外侧粘接有橡胶套，活塞板的顶部焊接设置有发电机，发电机的顶部嵌入设置有转轴，且转轴穿过网筛板延伸至保护筒中，转轴的顶部焊接设置有螺旋叶片；
固定杆包括活动环、伸缩杆、螺纹栓和螺纹环，固定杆的一侧均通过支杆焊接设置有活动环，活动环的中间均被伸缩杆活动贯穿，且两根伸缩杆的顶部分别焊接设置在真空筒底部的两侧，活动环的一侧均螺纹嵌入有螺纹栓，且螺纹栓抵在伸缩杆的表面，伸缩杆的底部均螺纹套接有螺纹环；
密封圈包括挤压块、顶杆、固定环、弹簧和固定板，密封圈的外侧紧贴有八个挤压块，密封圈被转轴活动贯穿，挤压块的一侧均粘接有顶杆，顶杆均贯穿焊接在固定环中。
作为本发明的进一步技术方案：真空筒的内部为真空，且真空筒的直径小于保护筒的直径。
作为本发明的进一步技术方案：卡圈分别设置在活塞板的上方和下方，且上方的卡圈的顶部面与真空筒内壁顶部面的距离大于发电机的高度加上密封圈的厚度。
作为本发明的进一步技术方案：橡胶套包裹住活塞板的外侧，且橡胶套外侧边缘的顶部和底部均呈“曲面”状，并且橡胶套表面和两个卡圈的距离保持一致。
作为本发明的进一步技术方案：固定杆的底部呈“圆锥”状，且固定杆的顶部焊接设置挡板，并且固定杆与伸缩杆保持平行。
作为本发明的进一步技术方案：伸缩杆和支撑杆均呈“L”字状，且伸缩杆和支撑杆保持平行。
作为本发明的进一步技术方案：顶杆共设有八根，且顶杆环绕在真空筒内壁的顶部，并且顶杆之间的夹角为45°。
作为本发明的进一步技术方案：挤压块环绕在密封圈的表面，且挤压块呈“圆台”状，并且挤压块的一侧呈“曲面”状。
作为本发明的进一步技术方案：发电机的底部电性连接有电线，且转轴与发电机的转子焊接在一起。
作为本发明的进一步技术方案：固定环的一侧均焊接设置有弹簧，且弹簧与顶杆套在一起，弹簧的一端均焊接设置有固定板，且固定板均焊接设置在真空筒内壁的顶部。
一种利用潮汐的海底发电装置，具有以下有益效果：
(1)该种利用潮汐的海底发电装置设置有真空筒，真空筒的内壁没有空气，不会对活塞板在真空筒中的运动造成影响，当真空筒安装在潮起潮落频繁的海洋中后，水压会使活塞板向中空筒中移动，而发电机的重力向下与向上的水压相互抵消，当海水涨潮或落潮时，真空筒在海水中的深度会发生变化，由于水压只与深度有关，所以活塞板底部受到的水压也会随之海水涨潮或落潮发生变化，进而水压与发电机的重力不相等，活塞板和发电机受到外力，活塞板和发电机在真空筒中向下或向上移动，转轴顶部的螺旋叶片搅动海水，使转轴发生转动驱动发电机产生电流达到发电的目的，此过程中，保护筒和网筛板能够避免海洋生物靠近螺旋叶片，不会对海洋环境造成影响，以及螺纹叶片的转动不容易受到有影响，能够持续发电，并且该电机安装在浅海区的底部，不需要受到海浪的冲击和暴风雨的冲刷，具有使用寿命长使用方便的优点。
附图说明
图1为本发明整体的结构示意图。
图2为本发明整体的剖面示意图。
图3为本发明密封圈的仰视图。
图4为本发明图2A处的放大示意图。
图5为本发明图2B处的放大示意图。
图6为本发明图2C处的放大示意图。
图1-6中：保护筒1、网筛板101、真空筒2、支撑杆201、卡圈202、活塞板203、橡胶套204、发电机205、转轴206、螺旋叶片207、固定杆3、活动环301、伸缩杆302、螺纹栓303、螺纹环304、密封圈4、挤压块401、顶杆402、固定环403、弹簧404、固定板405。
具体实施方式
请参阅图1至6中，本发明实施例中，一种利用潮汐的海底发电装置，包括保护筒1、密封圈4、固定杆3和真空筒2，保护筒1的底部焊接设置有真空筒2，真空筒2底部的两侧均焊接设置有固定杆3，真空筒2内壁的顶部紧密贴合有密封圈4，保护筒1的内壁焊接设置有两块网筛板101；真空筒2包括支撑杆201、卡圈202、活塞板203、橡胶套204、发电机205、转轴206和螺旋叶片207，真空筒2顶部的两侧均焊接设置有支撑杆201，且支撑杆201分别焊接设置在保护筒1底部的两侧，真空筒2的内壁焊接设置有两个卡圈202，真空筒2的内壁无缝滑动有活塞板203，活塞板203的外侧粘接有橡胶套204，活塞板203的顶部焊接设置有发电机205，发电机205的顶部嵌入设置有转轴206，且转轴206穿过网筛板101延伸至保护筒1中，转轴206的顶部焊接设置有螺旋叶片207；固定杆3包括活动环301、伸缩杆302、螺纹栓303和螺纹环304，固定杆3的一侧均通过支杆焊接设置有活动环301，活动环301的中间均被伸缩杆302活动贯穿，且两根伸缩杆302的顶部分别焊接设置在真空筒2底部的两侧，活动环301的一侧均螺纹嵌入有螺纹栓303，且螺纹栓303抵在伸缩杆302的表面，伸缩杆302的底部均螺纹套接有螺纹环304；密封圈4包括挤压块401、顶杆402、固定环403、弹簧404和固定板405，密封圈4的外侧紧贴有八个挤压块401，密封圈4被转轴206活动贯穿，挤压块401的一侧均粘接有顶杆402，顶杆402均贯穿焊接在固定环403中，固定环403的一侧均焊接设置有弹簧404，且弹簧404与顶杆402套在一起，弹簧404的一端均焊接设置有固定板405，且固定板405均焊接设置在真空筒2内壁的顶部。
其中，真空筒2的内部为真空，且真空筒2的直径小于保护筒1的直径，真空筒2中没有空气能够避免空气对活塞板203的上下移动造成阻力，使活塞板203在真空筒2中移动更加快速，使转轴206的转速得到提升，进而从侧面提高发电机205的效率，真空筒2能够保护螺旋叶片207，螺旋叶片207避免螺旋叶片207与海草等海洋生物接触，既能够避免螺旋叶片207的转动对海洋环境造成影响，又能够使螺旋叶片207转动不会受到影响。
其中，卡圈202分别设置在活塞板203的上方和下方，且上方的卡圈202的顶部面与真空筒2内壁顶部面的距离大于发电机205的高度加上密封圈4的厚度，卡圈202能够避免避免活塞板203从真空筒2中脱落，以及能够避免发电机205的顶部撞击在密封圈4等结构上，起到保护发电机2、密封圈4等结构的目的。
其中，橡胶套204包裹住活塞板203的外侧，且橡胶套204外侧边缘的顶部和底部均呈“曲面”状，能够减少橡胶套204摩擦真空筒2内壁时的阻力，并且橡胶套204表面和两个卡圈202的距离保持一致，橡胶套204能够增加活塞板203与真空筒2的气密性，避免海水进入真空筒2中，同时橡胶套204能够减少活塞板203与卡圈202之间的撞击力，起到保护橡胶套204和卡圈202的作用。
其中，固定杆3的底部呈“圆锥”状，能够减少固定杆3插入海底时的阻力，且固定杆3的顶部焊接设置挡板，能够便于人们将固定杆3打入海底，并且固定杆3与伸缩杆302保持平行，固定杆3能够插入海底固定在海底上。
其中，伸缩杆302和支撑杆201均呈“L”字状，且伸缩杆302和支撑杆201保持平行，伸缩杆302能够在活动环301中上下滑动，使人们可以调节，真空筒2在海水的深度，进而使落潮时海水的水压与发电机205的重力保持一致。
其中，顶杆402共设有八根，且顶杆402环绕在真空筒2内壁的顶部，并且顶杆402之间的夹角为45°，顶杆402受到弹簧404的弹力，，挤压块401环绕在密封圈4的表面，且挤压块401呈“圆台”状，并且挤压块401的一侧呈“曲面”状，固定环403、顶杆402和挤压块401受到弹簧404的弹力，使挤压块401挤压在密封圈4的表面，进而使密封圈4紧贴在转轴206的表面，保证密封圈4与转轴206具有良好的气密性，避免水从转轴206与真空筒2的缝隙处进入真空筒2。
在安装本发明一种利用潮汐的海底发电装置时，首先，将该装置的各个结构组织在一起，其次选择潮起潮落频繁的浅海区，等待落潮时，将固定杆3插入海底，再其次转动螺纹栓303，调节伸缩杆302在活动环301中的高度，从而调节真空筒2在海水中的深度，从而改变活塞板203受到的水压，使活塞板203受到的水压与发动机205等结构的重力保持一致，同时使活塞板203的底部与下方的卡圈202的底部贴在一起，最后将电线与蓄电池进行连接，完成安装工作；
在使用本发明一种利用潮汐的海底发电装置时，当海水涨潮，真空筒2在海水中的深度变深，活塞板203底部受到的水压变大，水压将大于发动机205等结构的重力，水压将活塞板203挤入真空筒2中，活塞板203的顶部将贴在真空筒2内壁上方的卡圈202的底部，使转轴206和螺旋叶片206在保护筒1中向上移动，螺旋叶片206切割海水，使转轴206转动，转轴206在发电机205中转动，使发电机205产生电能，通过电线输送到蓄电池中，当海水落潮时，真空筒2在海水中的深度变浅，活塞板203底部受到的水压变小，水压将小于发动机205等结构的重力，活塞板203在真空筒2中向下移动，使活塞板203的底部将贴在真空筒2内壁下方的卡圈202的顶部，使转轴206和螺旋叶片206在保护筒1中向下移动，螺旋叶片206切割海水，使转轴206转动，转轴206在发电机205中转动，使发电机205产生电能，通过电线输送到蓄电池中，完成发电工作。

Claims (10)

1.一种利用潮汐的海底发电装置，包括保护筒(1)、密封圈(4)、固定杆(3)和真空筒(2)，其特征在于：保护筒(1)的底部焊接设置有真空筒(2)，真空筒(2)底部的两侧均焊接设置有固定杆(3)，真空筒(2)内壁的顶部紧密贴合有密封圈(4)，保护筒(1)的内壁焊接设置有两块网筛板(101)；
真空筒(2)包括支撑杆(201)、卡圈(202)、活塞板(203)、橡胶套(204)、发电机(205)、转轴(206)和螺旋叶片(207)，真空筒(2)顶部的两侧均焊接设置有支撑杆(201)，且支撑杆(201)分别焊接设置在保护筒(1)底部的两侧，真空筒(2)的内壁焊接设置有两个卡圈(202)，真空筒(2)的内壁无缝滑动有活塞板(203)，活塞板(203)的外侧粘接有橡胶套(204)，活塞板(203)的顶部焊接设置有发电机(205)，发电机(205)的顶部嵌入设置有转轴(206)，且转轴(206)穿过网筛板(101)延伸至保护筒(1)中，转轴(206)的顶部焊接设置有螺旋叶片(207)；
固定杆(3)包括活动环(301)、伸缩杆(302)、螺纹栓(303)和螺纹环(304)，固定杆(3)的一侧均通过支杆焊接设置有活动环(301)，活动环(301)的中间均被伸缩杆(302)活动贯穿，且两根伸缩杆(302)的顶部分别焊接设置在真空筒(2)底部的两侧，活动环(301)的一侧均螺纹嵌入有螺纹栓(303)，且螺纹栓(303)抵在伸缩杆(302)的表面，伸缩杆(302)的底部均螺纹套接有螺纹环(304)；
密封圈(4)包括挤压块(401)、顶杆(402)、固定环(403)、弹簧(404)和固定板(405)，密封圈(4)的外侧紧贴有八个挤压块(401)，密封圈(4)被转轴(206)活动贯穿，挤压块(401)的一侧均粘接有顶杆(402)，顶杆(402)均贯穿焊接在固定环(403)中。
2.根据权利要求1的利用潮汐的海底发电装置，其特征在于：真空筒(2)的内部为真空，且真空筒(2)的直径小于保护筒(1)的直径。
3.根据权利要求1的利用潮汐的海底发电装置，其特征在于：卡圈(202)分别设置在活塞板(203)的上方和下方，且上方的卡圈(202)的顶部面与真空筒(2)内壁顶部面的距离大于发电机(205)的高度加上密封圈(4)的厚度。
4.根据权利要求1的利用潮汐的海底发电装置，其特征在于：橡胶套(204)包裹住活塞板(203)的外侧，且橡胶套(204)外侧边缘的顶部和底部均呈“曲面”状，并且橡胶套(204)表面和两个卡圈(202)的距离保持一致。
5.根据权利要求1的利用潮汐的海底发电装置，其特征在于：固定杆(3)的底部呈“圆锥”状，且固定杆(3)的顶部焊接设置挡板，并且固定杆(3)与伸缩杆(302)保持平行。
6.根据权利要求1的利用潮汐的海底发电装置，其特征在于：伸缩杆(302)和支撑杆(201)均呈“L”字状，且伸缩杆(302)和支撑杆(201)保持平行。
7.根据权利要求1的利用潮汐的海底发电装置，其特征在于：顶杆(402)共设有八根，且顶杆(402)环绕在真空筒(2)内壁的顶部，并且顶杆(402)之间的夹角为45°。
8.根据权利要求1的利用潮汐的海底发电装置，其特征在于：挤压块(401)环绕在密封圈(4)的表面，且挤压块(401)呈“圆台”状，并且挤压块(401)的一侧呈“曲面”状。
9.根据权利要求1的利用潮汐的海底发电装置，其特征在于：发电机(205)的底部电性连接有电线，且转轴(206)与发电机(205)的转子焊接在一起。
10.根据权利要求1的利用潮汐的海底发电装置，其特征在于：固定环(403)的一侧均焊接设置有弹簧(404)，且弹簧(404)与顶杆(402)套在一起，弹簧(404)的一端均焊接设置有固定板(405)，且固定板(405)均焊接设置在真空筒(2)内壁的顶部。
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