可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于綠色能源發(fā)電設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備。該可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備，包括固定在樁基上的固定樁，固定樁上套有若干水輪機(jī)，固定樁頂端設(shè)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)，固定樁頂部安裝有風(fēng)向旗，風(fēng)力發(fā)電機(jī)與水輪機(jī)之間的固定樁上設(shè)有維護(hù)窗口，固定樁倉內(nèi)安裝有傳動齒輪和變速箱，位置與水輪機(jī)相對應(yīng)。實(shí)現(xiàn)水能的立體利用，是全新的和理想的發(fā)電設(shè)備；環(huán)保衛(wèi)生，不排出有害物質(zhì)，大大減輕了對魚類、鳥類的噪音干擾，有利于生態(tài)保護(hù)；發(fā)電能力強(qiáng)，使用壽命長；采用垂直軸、葉扇橫向轉(zhuǎn)動，不論流向、風(fēng)向發(fā)生小角度或大角度改變，都能應(yīng)對自如，平穩(wěn)轉(zhuǎn)動。
【專利說明】可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備
[0001](一)

【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備，屬于綠色能源發(fā)電設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002](二)

【背景技術(shù)】
我國有18000公里的海岸線，其近海蘊(yùn)藏著十分豐富的洋流能、潮汐能資源，僅潮汐能資源，其理論蘊(yùn)藏量為1.9X108 K W，可開發(fā)利用的裝機(jī)容量為2157X104 K W，可開發(fā)利用的年電量為618X108 KW /h，占世界的10%，由于技術(shù)和設(shè)備的原因，這些能源目前很少被開發(fā)利用。
[0003]我國還有流域面積在1000平方公里的河流1500多條，因河水落差而形成的徑流能也不可估量，目前對江河自由水的水能還沒有被認(rèn)識、被利用，基本處于空白狀態(tài)。
[0004]因此這些能源如果能夠被人們利用將會對社會產(chǎn)生重大的價值，而如何將這些能源轉(zhuǎn)換為電能供人類使用則成為了研究的一個課題。
[0005](三)


【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種用途廣泛，使用空間廣闊，且發(fā)電能力強(qiáng)具有再生性和環(huán)保性的可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備。
[0006]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備，其特征在于:包括固定在樁基上的固定樁，所述的固定樁上套有若干水輪機(jī)，固定樁頂端設(shè)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)，固定樁頂部安裝有風(fēng)向旗，風(fēng)力發(fā)電機(jī)與水輪機(jī)之間的固定樁上設(shè)有維護(hù)窗口，固定樁倉內(nèi)安裝有傳動齒輪和變速箱，位置與水輪機(jī)相對應(yīng)。
[0007]所述的水輪機(jī)包括水槽、轉(zhuǎn)軸、葉扇和拉桿，拉桿將所有的葉扇串連成整體，一片吃力，片片受力，起到車輪輻條作用，這樣一方面可防止葉扇扭曲變形，一方面可減少葉扇的厚度和自重，根據(jù)水輪機(jī)的高度，設(shè)置一道或幾道拉桿，轉(zhuǎn)軸用于連接固定葉扇、水槽，軸口鑲?cè)胼S承，套在固定樁上，轉(zhuǎn)軸與軸承、固定樁的結(jié)合部處于全密封狀態(tài)，轉(zhuǎn)軸內(nèi)側(cè)鑲有內(nèi)齒輪，內(nèi)齒輪與透過固定樁管壁齒輪窗的傳動齒輪嚙合，水槽包括上部水槽和底部水槽，水槽的作用有三個:一是集水聚水，防止來水從水輪機(jī)上、下端逃逸，加大水輪機(jī)扭力；二是將水輪機(jī)各葉扇連成整體，增強(qiáng)葉扇應(yīng)力；三是與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸連接，相互加固，葉扇底部設(shè)有沖沙孔，防止泥沙在底部水槽上的沉積。
[0008]所述的葉扇的片數(shù)與水輪機(jī)的周長相對應(yīng)，用于海水的葉扇寬度為15-20m，用于河水的葉扇覽度為4-8m,葉扇為弧形，葉扇中后端弧圈內(nèi)柳貼鱗片式仿生黃片，當(dāng)葉扇迎水時鱗片式仿生簧片自動閉合，當(dāng)葉扇逆水時鱗片式仿生簧片張開，水從篩孔里漏出，大大減少葉扇逆行時的阻力，鱗片式仿生簧片大小適中，鱗片式仿生簧片表面噴涂錫或柔性涂料。
[0009]所述維護(hù)窗口高于水面，用于維護(hù)人員進(jìn)出。
[0010]所述的傳動齒輪透過齒輪窗與水輪機(jī)內(nèi)齒輪嚙合，傳動軸固定在軸承架上，傳動軸承下端與變速箱連接。
[0011]所述的水輪機(jī)上下方的固定樁上安裝分水器，分水器與水輪機(jī)之間設(shè)有間隙，分水器用龍骨和輕質(zhì)材料制做且通過拐角加固，在水輪機(jī)葉片處逆水轉(zhuǎn)動區(qū)間，繞水輪機(jī)設(shè)置單扇或雙扇分水器(不完整蝸殼狀弧形擋水板)，用于減輕葉片逆水轉(zhuǎn)動時的阻力，加大水輪機(jī)的扭力，分水器有一定的弧長，高度略高于水輪機(jī)；雙扇與單扇高度、弧長、弧度一致，位置對稱，雙扇分水器主要用于來流雙向變化的水域，如潮水漲落等。
[0012]所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，置于距水面一定高度的固定樁上，固定樁主要承載和固定水輪機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)，并露出水面一定高度，根據(jù)設(shè)計，固定樁在水下可安裝一至幾部水輪機(jī)，在水上可安裝一部到幾部風(fēng)力發(fā)電機(jī)(根據(jù)需要和固定樁的承載能力或可不安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī))，實(shí)現(xiàn)水能的立體利用與綜合利用，在海水里安裝的水輪機(jī)，水輪機(jī)的上端應(yīng)低于大浪水層，使水輪機(jī)不受海浪的沖擊；在海水上安裝的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)置于浪頭不及的高度，使之不受浪頭拍打，河水里安裝的水輪機(jī)，在枯水期時，允許水輪機(jī)一小部分露出水面，但河水水面上安裝的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，要高于豐水期及洪峰時的水面，使之不受水浪沖擊
本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)也應(yīng)成為獨(dú)立的發(fā)電機(jī)組，風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)能傳遞方式及構(gòu)造，與水輪機(jī)傳遞方式與構(gòu)造大致相同，把風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，并以化學(xué)能形式向外輸送。
[0013]本發(fā)明是通過如下工作原理實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明把洋流能、潮汐能、徑流能和水面上的風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，在水力或風(fēng)力的推動下，周而復(fù)始地進(jìn)行方向運(yùn)動，從而獲取能源實(shí)現(xiàn)發(fā)電的新型設(shè)備，其中水輪機(jī)轉(zhuǎn)動方向分為左旋和右旋兩種，這對安裝在河道一側(cè)的水輪機(jī)來說具有實(shí)際意義，河心水量大，流速快，河邊流速慢并有回流，安裝時水輪機(jī)左岸右旋，右岸左旋，可以減少阻力，加大扭力。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:實(shí)現(xiàn)水能的立體利用，在適宜的海域、河流，還可以水下水輪機(jī)發(fā)電，水上風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)能源的綜合利用，是全新的和理想的發(fā)電設(shè)備；環(huán)保衛(wèi)生，不排出有害物質(zhì)，與暴露在水中、空中的發(fā)電設(shè)備相比，本設(shè)備的齒輪機(jī)、變速器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)這些極易發(fā)出噪音的設(shè)備，都置于固定樁內(nèi)，大大減輕了對魚類、鳥類的噪音干擾，有利于生態(tài)保護(hù)；發(fā)電能力強(qiáng)，使用壽命長；采用垂直軸、葉扇橫向轉(zhuǎn)動，不論流向、風(fēng)向發(fā)生小角度或大角度改變，都能應(yīng)對自如，平穩(wěn)轉(zhuǎn)動。
[0015](四)

【專利附圖】

【附圖說明】
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0016]附圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為水輪機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖3為鱗片式仿生簧片結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖4為固定樁上部結(jié)構(gòu)裝置示意圖；
附圖5為水輪機(jī)添加分水器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1、樁基；2、固定樁；3、水輪機(jī)；4、風(fēng)力發(fā)電機(jī)；5、風(fēng)向旗；6、維護(hù)窗口 ；7、轉(zhuǎn)軸；8、葉扇；9、拉桿；10、上部水槽；11、底部水槽；12、沖沙孔；13、鱗片式仿生簧片；14、內(nèi)齒輪；15、軸承架；16、變速箱；17、分水器。

【具體實(shí)施方式】
[0018]附圖為本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0019]如圖1所示的本發(fā)明可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備,包括固定在樁基I上的固定樁2，所述的固定樁2上套有若干水輪機(jī)3，固定樁2頂端設(shè)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)4，固定樁2頂部安裝有風(fēng)向旗5，風(fēng)力發(fā)電機(jī)4與水輪機(jī)3之間的固定樁2上設(shè)有維護(hù)窗口 6，固定樁2倉內(nèi)安裝有傳動齒輪和變速箱16，位置與水輪機(jī)3相對應(yīng)。
[0020]如圖2、圖3所示，所述的水輪機(jī)包括水槽、轉(zhuǎn)軸7、葉扇8和拉桿9，拉桿9將所有的葉扇8串連成整體，一片吃力，片片受力，起到車輪輻條作用，這樣一方面可防止葉扇8扭曲變形，一方面可減少葉扇8的厚度和自重，根據(jù)水輪機(jī)3的高度，設(shè)置一道或幾道拉桿9，轉(zhuǎn)軸7用于連接固定葉扇8、水槽，軸口鑲?cè)胼S承，套在固定樁2上，轉(zhuǎn)軸7與軸承、固定樁2的結(jié)合部處于全密封狀態(tài)，轉(zhuǎn)軸7內(nèi)側(cè)鑲有內(nèi)齒輪14，內(nèi)齒輪14與透過固定樁2管壁齒輪窗的傳動齒輪嚙合，水槽包括上部水槽10和底部水槽11，水槽的作用有三個:一是集水聚水，防止來水從水輪機(jī)3上、下端逃逸，加大水輪機(jī)3扭力；二是將水輪機(jī)3各葉扇8連成整體，增強(qiáng)葉扇8應(yīng)力；三是與水輪機(jī)3轉(zhuǎn)軸7連接，相互加固，葉扇8底部設(shè)有沖沙孔12，防止泥沙在底部水槽11上的沉積，葉扇8的片數(shù)與水輪機(jī)3的周長相對應(yīng)，用于海水的葉扇8寬度為15-20m，用于河水的葉扇8寬度為4_8m，葉扇8為弧形，葉扇8中后端弧圈內(nèi)鉚貼鱗片式仿生黃片13，當(dāng)葉扇8迎水時鱗片式仿生黃片13自動閉合，當(dāng)葉扇8逆水時鱗片式仿生簧片13張開，水從篩孔里漏出，大大減少葉扇8逆行時的阻力，鱗片式仿生簧片13大小適中，鱗片式仿生簧片13表面噴涂錫或柔性涂料。
[0021]如圖4所示，傳動齒輪透過齒輪窗與水輪機(jī)3內(nèi)齒輪14嚙合，傳動軸固定在軸承架15上，傳動軸承下端與變速箱16連接。
[0022]如圖5所示，水輪機(jī)3上下方的固定樁2上安裝分水器17，分水器17與水輪機(jī)3之間設(shè)有間隙，分水器17用龍骨和輕質(zhì)材料制做且通過拐角加固，在水輪機(jī)3的葉扇8處逆水轉(zhuǎn)動區(qū)間，繞水輪機(jī)3設(shè)置單扇或雙扇分水器17 (不完整蝸殼狀弧形擋水板)，用于減輕葉扇8逆水轉(zhuǎn)動時的阻力，加大水輪機(jī)3的扭力，分水器17有一定的弧長，高度略高于水輪機(jī)3 ;雙扇與單扇高度、弧長、弧度一致，位置對稱，雙扇分水器17主要用于來流雙向變化的水域，如潮水漲落等。
[0023]本發(fā)明把洋流能、潮汐能、徑流能和水面上的風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，在水力或風(fēng)力的推動下，周而復(fù)始地進(jìn)行方向運(yùn)動，從而獲取能源實(shí)現(xiàn)發(fā)電的新型設(shè)備，其中水輪機(jī)3轉(zhuǎn)動方向分為左旋和右旋兩種，這對安裝在河道一側(cè)的水輪機(jī)來說具有實(shí)際意義，河心水量大，流速快，河邊流速慢并有回流，安裝時水輪機(jī)3左岸右旋，右岸左旋，可以減少阻力，加大扭力。
【權(quán)利要求】
1.一種可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備，其特征在于:包括固定在樁基(I)上的固定樁(2 )，所述的固定樁(2 )上套有若干水輪機(jī)(3 )，固定樁(2 )頂端設(shè)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)(4)，固定樁(2)頂部安裝有風(fēng)向旗(5)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)(4)與水輪機(jī)(3)之間的固定樁(2)上設(shè)有維護(hù)窗口(6)，固定樁(2)倉內(nèi)安裝有傳動齒輪和變速箱(16)，位置與水輪機(jī)(3)相對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備，其特征在于所述的水輪機(jī)(3 )包括水槽、轉(zhuǎn)軸(7 )、葉扇(8 )和拉桿(9 )，拉桿(9 )將所有的葉扇(8 )串連成整體，轉(zhuǎn)軸(7 )用于連接固定葉扇(8 )、水槽，軸口鑲?cè)胼S承，套在固定樁(2 )上，水槽包括上部水槽(10 )和底部水槽(11)，葉扇(8 )底部設(shè)有沖沙孔(12 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備，其特征在于所述的葉扇(8)的片數(shù)與水輪機(jī)(3)的周長相對應(yīng)，用于海水的葉扇(8)寬度為15-20m，用于河水的葉扇(8)寬度為4-8m,葉扇(8)為弧形,葉扇(8)中后端弧圈內(nèi)鉚貼鱗片式仿生黃片(13),鱗片式仿生黃片(13)大小適中，鱗片式仿生黃片(13)表面嗔涂錫或柔性涂料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸(7 )與軸承、固定樁(2 )的結(jié)合部處于全密封狀態(tài)，轉(zhuǎn)軸(7 )內(nèi)側(cè)鑲有內(nèi)齒輪，內(nèi)齒輪與透過固定樁(2)管壁齒輪窗的傳動齒輪哨合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備，其特征在于所述維護(hù)窗口(6)高于水面，用于維護(hù)人員進(jìn)出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備，其特征在于所述的傳動齒輪透過齒輪窗與水輪機(jī)的內(nèi)齒輪(14)哨合,傳動軸固定在軸承架(15)上，傳動軸承下端與變速箱(16)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備，其特征在于所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)(4)采用垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，置于距水面一定高度的固定樁(2)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可利用海水、河水和風(fēng)力發(fā)電的多功能發(fā)電設(shè)備，其特征在于所述的水輪機(jī)(3)上下方的固定樁(2)上安裝分水器(17)，分水器(17)與水輪機(jī)(3)之間設(shè)有間隙，分水器(17)用龍骨和輕質(zhì)材料制做且通過拐角加固。
【文檔編號】F03D9/00GK104153933SQ201410361427
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】張慶忠 申請人:張慶忠