專利名稱：一種利用太陽能和潮汐發電的海上漂浮航道燈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能、潮汐發電的應用，尤其是涉及一種利用太陽能和潮汐發電的海上漂浮航道燈。
背景技術：
經驗告訴我們，在復雜的航運條件下，如果夜間缺乏航道燈，航運交通事故會偶有發生，造成很大的經濟損失。航道燈已成為夜間標識航道，引導船舶安全航行必不缺少的重要設施。長期以來，海上施工繁瑣、布線困難、標示不清、造價太高等因素一直困擾此類航道燈的發展。
發明內容本實用新型的目的是應用現有較前沿技術，提供一種節能環保、安裝簡單、不用布線的利用太陽能和潮汐發電的海上漂浮航道燈。目前，太陽能光伏發電已經發展到比較成熟的階段；潮汐能發電技術也取得了長足的發展，各種樣式和功能性的水力發電機也相繼出現。由于殼體的重力和浮力的均衡作用，整個殼體始終漂浮在水面之上相同的相對位置。水車發電機上半部分在水面之上，下半部分在水面之下，隨著水流的移動，水車發電機由于轉動開始發電。水車式(垂直軸)發電機由于發電效率高，占空間小，特別適合于小型水力漂浮發電的應用。本實用新型為達到上述目的所采取的技術方案是一種利用太陽能和潮汐發電的海上漂浮航道燈，其特征在于，包括太陽能組件、水車發電機、太陽能控制器、水力發電控制器、蓄電池、光源、殼體、中央擋板、支架和殼體龍骨，其中，支架的上端與殼體龍骨固定，支架的下端與海底樁體固定，殼體固定置于殼體龍骨外，太陽能組件、水車發電機、光源和中央擋板均固定在殼體內，太陽能控制器、水力發電控制器和蓄電池均固定在中央擋板之上。本實用新型所產生的有益效果是利用太陽能和潮汐能，提供一種非常清潔、廉價的供電方式，既節能環保又能節省高昂的施工費用。本實用新型采用可以雙向轉動的水車發電機，無論在“漲潮”和“退潮”時，均可以高效率的發電。由于殼體頂部透明，燈內組件便于接收陽光，并將太陽能轉換為電能。太陽能和潮汐能綜合的發電方式，保證整個航道燈的照明用電。
圖1是本實用新型外形結構示意圖；圖2是圖1的爆炸圖；圖3是圖2中下殼與發電機安全架組裝后的結構透視圖；圖4是圖2中下殼、殼體龍骨、支架組裝后的結構透視圖；圖5是圖2中殼體龍骨與支架焊接后的主視圖；圖6是圖2中殼體龍骨與支架焊接后的透視圖；[0013]圖7是圖2中中殼的全剖正視圖；圖8是本實用新型連接原理框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。參照圖1至圖8，一種利用太陽能和潮汐發電的海上漂浮航道燈包括太陽能組件1、水車發電機2、太陽能控制器3、水力發電控制器4、蓄電池5、光源6、殼體7、中央擋板8、支架9和殼體龍骨11，其中，支架9的上端與殼體龍骨11固定，支架9的下端與海底樁體12固定，殼體7固定置于殼體龍骨11外，太陽能組件1、水車發電機2、光源6和中央擋板8均固定在殼體7內，太陽能控制器3、水力發電控制器4和蓄電池5均固定在中央擋板8之上。本實用新型的殼體7為分體結構，包括上殼7-1、中殼7-2和下殼7_3，中殼7_2內設有上卡槽7-2-1、下卡槽7-2-2和中央卡槽7-2-3，太陽能組件1和上殼7_1的下端分別置于上卡槽7-2-1中，光源6置于中央卡槽7-2-3中；中央擋板8和下殼7-3的上端分別置于下卡槽7-2-2中。下殼7-3的底部設有用于安裝水車發電機2的凹槽7-4，凹槽7_4的兩側設有電機安裝孔7-5和龍骨安裝孔7-6，殼體龍骨11的底部固定有電機固定托板11-1，水車發電機2置于凹槽7-4內，水車發電機2的兩端分別通過電機安裝孔7-5固定在電機固定托板 11-1 上。為保證水車發電機免受水中物體傷害，在下殼7-3底部凹槽7-4前后兩側固定有發電機安全架10進行保護。本實用新型安裝順序及裝配1、根據所選部件的重量，確定整個球體的大小和水車發電機的安裝位置依據PgV=Hlg (P為海水的密度，g為重力常數，V為安裝完成后，水面以下(即水車發電機中心以下)球體的體積。m為整個燈的球體的總重量)進行計算。2、按照圖示的結構，一次注塑成型制作殼體(上殼、中殼、下殼)。上殼可采用無色高強度透明材料(如PEEK—聚醚醚酮)，中殼和下殼可采用透光度40%—60%黃色或紅色高強度材料。3、 殼體龍骨的焊接需結合下殼結構制作，可以先將殼體龍骨下部(弧形狀)兩端分別穿過下殼凹槽兩側的兩個龍骨安裝孔，再與上部的圓形圈焊接。焊接完成后，先將下殼和殼體龍骨用螺絲固定，再將殼體龍骨底部及支架的上端焊接固定，最后將下殼的龍骨安裝孔做密封防水處理(可用聚四氟乙烯，俗稱塑料王)。4、將水車發電機的軸穿過下殼的兩個電機安裝孔后再與水車發電機兩端組裝，用螺絲將水車發電機的兩端固定到電機固定托板之上，最后下殼的電機安裝孔做密封防水處理。5、將水車發電機引線透過中央隔板到達上表面后，將中央隔板與下殼上端用高強度膠粘連，導線過線孔用高強度膠密封。6、將光源環繞中殼內表面放入到中央卡槽后用扎帶固定，將蓄電池、太陽能控制器、水力發電控制器、蓄電池依照圖示依次固定到中央隔板上表面(可粘接或用螺絲固定)。7、將粘連好的下殼和中央隔板放入到中殼的下卡槽中，用高強度膠及防水膠墊固定密封。8、按照圖8依次將蓄電池、太陽能組件、水車發電機、太陽能控制器、水力發電控制器、光源用導線連接。9、按照實際需要， 將太陽能控制器、水力發電控制器設置具體參數(包括光源開啟時的環境光線強度、晚上照明時間等)。10、將太陽能組件放入到中殼的上卡槽中，用高強度膠及防水膠墊固定密封。將上殼的下端放入到中殼上卡槽中，用高強度膠及防水膠墊固定密封。11、下殼凹槽部分前后
4兩側用螺絲固定發電機安全架。12、在海底打樁，將整個燈具按照水車發電機迎著漲潮(或退潮)方向固定到樁體之上。本實用新型工作原理太陽能組件通過光生伏打效應將光能轉化為電能，電能通過太陽能控制器存入蓄電池，水車發電機將水的動能轉化為電能，電能通過水力發電控制器將電能存儲到蓄電池。當環境光線不足時，太陽能控制器自動開啟，使蓄電池對光源放電，當環境太陽光線滿足視覺要求時，太陽能控制器關閉電源。海水漲潮時，由于燈的球體浮力大于重力，燈的球體隨著水位而上浮，支架也會被伸長。海水退潮時，由于燈的球體浮力小于重力，燈的球體隨著水位而下降，支架也會被壓短。水車發電機上半部分始終處于水面之上。支架直接與海底樁體固定，只能實現“高低”的拉伸。為保證本實用新型的實施，支架及樁體的規格需參照整個系統的重量及球體在水流運行的推力進行強度設計，其支架伸縮長度應大于安裝位置漲潮和退潮時的高度差。此燈具按照航道的軌跡進行固定排布，排列密度依據航道的指示要求界定。本實用新型主要部件技術參數如下水車發電機技術參數(以臺州威宏電機制造有限公司此類產品為例)
權利要求1.一種利用太陽能和潮汐發電的海上漂浮航道燈，其特征在于，包括太陽能組件(1)、 水車發電機(2)、太陽能控制器(3)、水力發電控制器(4)、蓄電池(5)、光源(6)、殼體(7)、 中央擋板(8)、支架(9)和殼體龍骨(11)，其中，支架(9)的上端與殼體龍骨(11)固定，支架 (9)的下端與海底樁體(12)固定，殼體(7)固定置于殼體龍骨(11)外，太陽能組件(1)、水車發電機(2)、光源(6)和中央擋板(8)均固定在殼體(7)內，太陽能控制器(3)、水力發電控制器(4)和蓄電池(5)均固定在中央擋板(8)之上。
2.如權利要求1所述的一種利用太陽能和潮汐發電的海上漂浮航道燈，其特征在于， 所述殼體(7)為分體結構，包括上殼(7-1)、中殼(7-2)和下殼(7-3)，中殼(7-2)內設有上卡槽(7-2-1)、下卡槽(7-2-2)和中央卡槽(7-2-3)，所述太陽能組件(1)和上殼(7_1)的下端分別置于上卡槽(7-2-1)中，所述光源(6)置于中央卡槽(7-2-3)中；所述中央擋板(8) 和下殼(7-3)的上端分別置于下卡槽(7-2-2)中。
3.如權利要求1或2所述的一種利用太陽能和潮汐發電的海上漂浮航道燈，其特征在于，所述下殼(7-3)的底部設有用于安裝水車發電機(2)的凹槽(7-4)，凹槽(7-4)的兩側設有電機安裝孔(7-5)，所述殼體龍骨(11)的底部固定有電機固定托板(11-1)，水車發電機 (2)置于凹槽(7-4)內，水車發電機(2)的兩端分別通過電機安裝孔(7-5)固定在電機固定托板(11-1)上。
4.如權利要求3所述的一種利用太陽能和潮汐發電的海上漂浮航道燈，其特征在于， 在所述下殼(7-3)底部凹槽(7-4)前后兩側固定有發電機安全架(10)。
專利摘要本實用新型涉及一種利用太陽能和潮汐發電的海上漂浮航道燈，它包括太陽能組件、水車發電機、太陽能控制器、水力發電控制器、蓄電池、光源、殼體、中央擋板、支架和殼體龍骨，支架的上端與龍骨固定，支架的下端與樁體固定，殼體置于龍骨外，太陽能組件、水車發電機、光源和擋板均固定在殼體內，太陽能控制器、水力發電控制器和蓄電池均固定在擋板之上。本實用新型提供一種非常清潔、廉價的供電方式，既節能環保，又能節省高昂的施工費用。采用雙向轉動的水車發電機，無論在“漲潮”和“退潮”時，均可高效率的發電。由于殼體頂部透明，燈內組件便于接收陽光，并將太陽能轉換為電能。太陽能和潮汐能綜合的發電方式，保證整個航道燈的照明用電。
文檔編號F21V17/10GK202188430SQ20112028758
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月9日 優先權日2011年8月9日
發明者孟冬, 孟德洋, 王鳳皋, 陸建忠 申請人:天津鎮洋科技有限公司