[发明专利]潮流发电水轮机

说明书

技术领域

一种环保能源领域，特别是一种发电水轮机。

背景技术

潮汐现象是指海水在天体引潮力作用下所产生的周期性运动。潮汐的涨落中产生的海水流动称为潮流。在潮水周而复始的流动中蕴藏的能源称为潮流能，理论上只要有海岸存在的地方就存在可开发的潮流能，因此潮流能的储量是巨大的。如果能寻求合适的方法加以收集，将成为取之不尽用之不竭的能量来源。对潮流能的开发主要通过过水水轮发电机来实现。

发展至今，世界各国潮流发电机的种类主要可概括为以下几类，优缺点概述如下：

（1）开放式水轮机

开放式水轮机由传统的三叶片风力发电机改进而来，一般由三叶片的叶轮带动发电机组，旋转轴轴向与水流方向平行。

优点：结构简单，当水流方向与轴线平行时效率高。

缺点：当水流方向与轴线存在夹角时效率下降很快。

克服缺点方法：叶轮方向设计成可转动式。

克服缺点方法所带来的问题：增加系统复杂性，降低系统的适应能力。

（2）管道式水轮机

因为与风力发电机相比，潮流发电机的直径要小很多，故管道式单叶轮水轮机的制造成为可能。管道式水轮机为在开放式水轮机外加设束水管道的设计。

优点：管道束水增加流速，水流与轴线存在夹角时效率受影响较小，坚固耐用。

缺点：很难实现叶轮的转向。

克服缺点方法：为解决往复潮流问题，一般叶片设计为倾角可变型

克服缺点方法所带来的问题：与开放式水轮机的转动整个叶轮相比，每个叶片倾角的变化更加增加系统的复杂性，降低系统的适应能力，难以实现推广。

（3）竖轴式水轮机

为了简化结构（使无需旋转叶轮或叶片），竖轴式水轮机被开发出来，竖轴式水轮机流向与叶轮转轴垂直，但是效率偏低。

现在市场继续一款结构简单，能够在往复水流的条件下无需人工操作或计算机控制地高效率发电的发电水轮机。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单的发电水轮机，能够在往复水流的条件下无需人工操作或计算机控制地高效率发电；且本发电水轮机受水流方向与叶轮轴线夹角影响较小。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

潮流发电水轮机，包括：外壳，置于外壳两端的第一叶轮和第二叶轮，连接于第一叶轮和第二叶轮的传动轴，连接于传动轴与第一叶轮、第二叶轮之间的单向传动装置，连接于传动轴的发电机；第一叶轮和第二叶轮的叶片倾向相反。

前述的潮流发电水轮机，外壳组成有：包裹传动轴和发电机的套管，置于套管两端的第一束水管、第二束水管。

前述的潮流发电水轮机，第一束水管、第二束水管的直径由与套管的连接处开始向外逐渐增大。

前述的潮流发电水轮机，单向传动装置组成有：铰接于第一叶轮、第二叶轮的棘轮爪，置于棘轮爪的弹簧，卡接于棘轮爪的棘轮。

前述的潮流发电水轮机，棘轮的边缘设有棘轮齿，棘轮齿设有卡接于棘轮爪的受力侧，连接于受力侧的滑动侧。

前述的潮流发电水轮机，发电机与传动轴之间设有平行传动装置。

前述的潮流发电水轮机，平行传动装置组成有：连接于传动轴的第一传动齿轮，连接于发电机的第二传动齿轮，卡接于第一传动齿轮、第二传动齿轮的传动链条。

本发明的有益之处在于：本水轮机的外壳采用管道式，从而在转流时刻流向和转轴方向存在夹角时发电效率受影响小，且不存在一般管道式水轮机叶片转动增加系统复杂性问题；发电机两端采用不同叶片倾向的叶轮来实现往复流的发电，避免了叶轮方向的转动和叶片倾向的转动，简化了系统，有利于潮流发电的产业化以及小型电站和海洋能独立电力系统的发展；本发明无需人工或计算机判断叶轮或叶片转动的时机，完全自发的对潮流流向的变化进行响应，提高了系统效率；空转轮的结构设计可减弱水轮机尾流中的水流紊动，有利于提高发电效率。

附图说明

图1为当潮流方向为左侧时，本发明的一种实施例的结构示意图；

图2为当潮流方向为右侧时，，本发明的一种实施例的结构示意图；

图3为本发明单向传动装置的一种实施例的结构示意图；

图4为本发明平行传动装置的一种实施例的结构示意图；

图5为本发明另一种实施例的结构示意图；

图中附图标记的含义：