[实用新型]一种组合导叶式的海水发电单元

说明书

技术领域：

本实用新型一种组合导叶式的海水发电单元是一种可适用于各种海况的海洋发电技术。例如：深海海浪波能发电；入海口潮汐海流发电；海岸线海浪发电；远海海流发电等。

背景技术：

深海海浪波能虽然蕴藏的波能总量巨大，但是分散在每个波浪上的能量不多，单位面积上的动能或势能相对不大，且能量补充较慢。鉴于海浪上任何相邻两点的波能大小都不相同并时刻变化的特点，叶轮机每一个导叶某些时刻都可能会同时受到不同的推力，甚至是互为反向的海浪推力，那么就要互相抵消一部分能量，而且表面积越大被抵消的波能就越多，同时海浪的波长和波向也决定被抵消的波能的多少，这就是海浪波能利用的难点，是海浪波能发电功率小难以推广、经济效益低下的主要原因，故适用范围受限。本技术实现了单机较大的发电功率，较好的解决了这个问题。

发明内容：

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种组合导叶式的海水发电单元主要由叶轮机和发电机组成；叶轮机由叶片总成、浮体和叶轮机轴构成；叶片总成主要由若干圈导叶总成构成。这个主要由叶片总成、浮体和主轴构成的叶轮机还可以作为一个独立的动力输出单元应用。

本实用新型的有益效果是：由于若干圈导叶总成是由导叶轴上若干各自独立的“短”导叶串联而成，这样就形成了【众多】叶片覆盖在较大范围的海浪下，同时高效率吸收海浪波能，产生了【同向推力】——形成转矩，这就使发电机发出较大功率的电能。

附图说明：(共三个图)

图1是本实用新型在轴向剖面上的示意图，图中由三圈导叶总成和环状导叶架组成叶片总成圆平面，虚线代表海浪，双点划线代表发电机。其中：

1是浮体；2是发电机(有三种安装位置)；3是导叶总成(图上是三圈)；4是环状导叶架(图上是三圈)；5是向上的海浪；6是向下的海浪。

图2表示本实用新型叶轮机的导叶在轴截面(用4个相位表示)上的工作示意图，用上下两个图来表示两个“工位”，图中“箭头”代表旋转方向，也就是叶轮机旋转的“切线”方向，确切地讲就是海浪产生的推力方向。其中：

上图表示导叶总成在向上海浪作用下的工作示意图，其中：5是向上的海浪；7是导叶(若干)；8是导叶轴；9是迎水夹角Φ1。

下图表示导叶总成在向下海浪作用下的工作示意图，其中：6是向下的海浪；7是导叶(如干)；8是导叶轴；10是迎水夹角Φ2。

图3是以“四个叶轮机”组成较大发电功率的组合式发电单元为例，介绍结构示意图，用上下两个图来表示。其中：

上图是组合式发电单元中一个叶轮机在垂直轴面上的工作示意图，虚线代表海浪，双点划线代表整机中心。其中：1是浮体；2是发电机；3是导叶总成(三圈)；4是环状导叶架(3圈)；11是水平传动轴。

下图是组合式发电单元四个叶轮机和一个发电机的水平布置图，图中点划线代表三圈环状导叶架，三圈均布的导叶总成。其中：1是浮体；2是发电机(处于整机中心的安装位置)；11是水平传动轴。

具体实施方式：

本实用新型是一种组合导叶式的发电单元。主要用于深海海浪波能发电，以及凡具有往复海水流动的地方进行发电。譬如：河流入海口的潮汐海流发电；海岸线的海浪发电；远海海流发电等。如果不配置发电机，那么叶轮机就是一个海上独立的动力输出单元带动各种设备运转。

下面结合1、2、3图以四个叶轮机和一个发电机组成的“深海海浪波能发电机组”为例介绍如下：(实际叶轮机个数由设计需要决定)

1、发电单元的结构：

1.1主要由四个叶轮机和中间的一个发电机(2)构成(见图3下图)；叶轮机主要由叶片总成、浮体(1)和叶轮机主轴构成(见图3上图)。

1.2叶轮机可以直接连接发电机(2)发电(见图1)，也可以几个叶轮机通过水平传动轴(11)共同带动一个发电机(2)发电(见图1和图3下图)。发电机(2)可以是直流发电机，也可以是交流发电机，可以置于浮体(1)内，也可以置于浮体(1)之外(见图1)。

1.3(见图1、3)叶轮机叶片总成漂浮在水面下，是由三圈导叶总成(3)和三圈环状导叶架(4)构成一近似圆平面(圈数由需要而定)，其垂直于叶轮机浮体(1)内的主轴线或以小于10°的角度近似垂直于浮体(1)内的叶轮机主轴线。在这个圆平面里导叶总成(3)呈射线状分布。叶轮机输出转矩变速时轴线和发电机轴线可能重合，也可能平行或成一定角度。叶片总成实际替代了传统叶轮机的叶片。叶轮机主轴外包覆着“大直径”的浮体(1)，当内置发电机(2)时应做成上下分体。