專利名稱：潮汐、洋流發電裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用潮汐、洋流來發電的潮汐、洋流發電裝置。一般都設計為大型機電設備。
背景技術：
利用巨大能量的潮汐和洋流來發電、可以全年全天侯發電，人們早已夢寐已求。我國光是沿海洋流平均功率就有1.4億千瓦。美國墨西哥灣洋流比陸地上所有河流總量還要大80倍。穩定的臺灣黑潮是最理想的發電廠。在浩瀚的海洋上，奔流著許多巨大洋流。開發洋流電能只有動態投資沒有靜態投資，成本低。人們早在1970年就開始嘗試。 英國工程師彼得·弗克倫設計的長約37米的“倒置風車”總裝機容量可達1. 2兆瓦。由波士頓東北大學研制的“中心開敞”式水輪機和“螺旋狀”水輪機已通過試驗。目前國際上對洋流能的轉換技術大多采用管道結構，這種技術的轉換率只有25%左右。對于潮汐和潮流性洋流這些機型只能一半時間在工作。如今洋流發電種類繁多，但技術都還不成熟。縱觀所有技術都存在一個共同的弊端運轉平面為圓形的水輪機對水流的利用率低；增加水輪機葉片的直徑受到嚴格的限制；大直徑的“風車”高度太高，徑向力矩太大，海底安裝又十分困難，投資成本過高，使洋流發電技術不能大規模推廣。另有專利號CN2004100106M. 8床基自適海流發電裝置，專利號200610129897自調節海流發電裝置等，都得以效益來提高推廣率。
發明內容
運用何種裝置才能將分散的低速的潮汐和洋流大面積高效率采能，是人類推廣海洋能發電技術的關鍵。本發明提供一種外形酷似翻個面平放的履帶。“履帶”的長度可根據洋流的寬度來確定，最長可以延長至數千米乃至數十千米；“履帶”的寬度根據洋流的深度來確定，最大可切斷某個洋流的截面，一個簡單概念就成立了，用這種將洋流能轉換為電能的裝置的葉片來覆蓋洋流的截面，是最高效最省錢的方式。在兩組同步運轉的鏈條上裝配許多槳葉，使這些葉片在相同運轉軌跡的導軌內運轉，葉片的寬度合起來使運轉立面內沒有縫隙，即對水流的利用率為100%。由于鏈帶基本可以任意延長，葉片的高度又可以增加到上百米。與傳統水輪機、水下風車等洋流發電裝置相比，本發明具有以下的有益效果。1、利用潮汐發電時，能利用漲潮和落潮兩個方向的水流來發電也不需要構筑大壩來庫存海水；2、眾多的槳葉可以大面積采能，欄截水流截面可達上萬平方米乃至截斷某個海灣；3、分解了槳葉縱向力矩，可使槳葉總長度大大加長，攔截洋流的厚度更大；4、槳葉能全部覆蓋所截流面積大大提高了對洋流的利用率；5、無需進行高難度地水下固定設施和水下安裝作業。只需用樁鏈或錨索掛好鉤吊入海底即可發電。6、對洋流的高利用率大大降低了成本，每千瓦投資約在1500元人民幣以下，使之可以大面積推廣。7、勻速直線低速運動的槳葉對海洋生物無危害。
圖1是主視圖；圖2是俯視圖；圖3是鏈條、導軌、槳軸的橫截面剖視圖； 圖4是主視圖中鏈條、槳軸、漿轂、平衡支撐的部分放大圖。以下結合附圖作簡略說明(參見圖1)在整體從上至下裝有一根整的槳軸1上， 可以裝1至3片(或更多)槳葉2，槳軸1與鏈條3連接，鏈條3被置入導軌4內，槳葉2與槳轂5牢固連接，槳轂5的凸出部分與平衡撐轂6的凹進部分嚙合，并能轉動100° -120°，平衡撐轂6與平衡支撐7的前端牢固連接，平衡支撐7的后端套在后1根槳軸1上(圖4) 兩組鏈條3分別套在四個鏈輪8上，鏈輪8的中心有驅動軸9和心軸10，驅動軸9上的兩個鏈輪8之間，裝有發電機11、驅動軸9和心軸10之間有大樑12連接，并與機架13連接，這就構成了槳葉2和鏈條3等部件沿著導軌4由直線往復運動通過鏈輪8作旋轉交替運動的裝置ο
具體實施例方式提供一種利用潮汐、洋流來發電的外表酷似翻轉平放的履帶狀的潮汐、洋流發電裝置。安裝在鏈條3上眾多的槳軸1套裝槳葉2、槳轂5和平衡支撐7等構件，在潮汐、洋流作用下共同推動鏈輪8驅動發電機11發電。“履帶”的長度可以根據需要增加槳軸1、槳葉2等組件延長至數千米；槳軸1、槳葉2可自由轉動100° -120° ；每一根平衡支撐的前、后兩端分別套在前、后兩根槳軸1上。 可以將正反兩個方向水流的沖擊轉換為同一個方向的力推動發電機11發電。當張潮時，水流從前方沖擊槳葉2(圖2中實線箭頭所指方向)槳葉2推動鏈條 3驅動發電機11向順時針方向運轉；當落潮時水流從后方沖擊槳葉2(圖2中虛線所指方向)槳葉2便自動轉向100° -120°。繼續驅動發電機11發電。當水流從正前方沖擊上、 中、下三片槳葉2時(圖1、圖2)與槳葉2牢固連接的槳轂5便紐轉至槳葉2與水相交約 30° -45°之間(根據水流速度來設定)水流便推動槳葉2向左運動(即發電機順時針運轉)，槳轂5與平衡支撐轂6的“靠背輪”式的凹凸嚙合只能轉動已設定好角度。槳葉2向前翻滾的力通過平衡支撐7抵消在后一根槳軸1上。(圖3、圖4)槳軸1、槳葉2和鏈條3 上下波動的力通過軸鏈片15上的橫向滾子16抵消在導軌4上。槳軸1、槳葉2受到與水流方向平行的力(正反雙向的力)通過鏈條滾子17抵消在導軌上。使所有運動部件始終能平穩地驅動電發機11發電。由于本發明的總體長度可以大距離延伸，高度亦可以增至百米，采能面積在很大程度上不受限制，單臺輸出功率可以達到數萬千瓦。上萬千瓦電能、機械能的傳動是關鍵。 除了采用大節距厚鏈片18外還要將每根平衡支撐7的長度計算好，使直線的運動狀態中每兩根槳軸1之間距離(即平衡支撐7的長度)運轉至鏈輪8的圓周上時，平衡支撐7的長度，正好等于兩塊軸鏈片15的鏈條滾子17在鏈輪8的位置上。使每1條平衡支撐7也成為1根鏈條。這樣，整體的傳動就多出了幾根鏈條3在傳動。從而滿足上萬千瓦的機械能傳動。為了使整體有較高強度，工作時整體不發生顫震，機架13與大樑12中間，增加垂直方向的立柱14數量。并在與導軌4平行的水平面上構成三角劈的構件。所有與水流平行的截面都應是流線形，以減小對水流的阻力。本發明在安裝時，首先要拋好錨或打好樁，計算好錨索或樁鏈的長度，將掛構掛好機架四角上的孔內，吊入水流中即可得到電力。利用洋流發電時，只需前面掛上鏈索就行； 利用潮汐發電時，則要前后兩個方向都要掛上鏈索。根據潮汐或洋流的流速，選用適當速比的發電機11，采用增速或渦輪發電機都要嚴格做好水封的密封性能和耐磨耐腐蝕性能。所有材料都要求有良好的耐腐蝕性能。低速而又分散的洋流對大面積的槳葉2的要求不高，一般輕質材料或塑料均可。但對易磨損的鏈條來說，既耐磨損又防腐蝕的材料要求卻很高。
權利要求
1. 一種外形酷似履帶的利用潮汐、洋流來發電的潮汐、洋流發電裝置，是以安裝在鏈條 3上眾多的槳軸1、槳葉2、槳轂5和平衡支撐7等組件在潮汐、洋流的沖擊下共同推動鏈輪 8驅動發電機11發電，其特征是“履帶”的長度可以根據需要增加槳軸1、槳葉2等組件延長至數千米；槳軸1、槳葉2的高度可達百米；槳葉2對水流截面的覆蓋率可達100% ；槳葉可自由轉動100° -120° ；每根平衡支撐7的前、后兩端可分別套在前、后兩根槳軸1上。
全文摘要
一種利用潮汐、洋流來發電的潮汐、洋流發電裝置。形狀酷似翻轉平放的履帶。每根鏈條3上可安裝數十數百乃至更多組的槳軸1、槳葉2等構件。槳葉2對水流截面的覆蓋率可達100％。槳葉2的總長度可達百米。每根平衡支撐7都相當于一根鏈條3來傳動。整體對洋流的采能面積可達數萬平方米。單臺最大輸出功可達數萬千瓦。安裝時只需掛上錨索或樁鏈吊入水中即可固定。造價每千瓦約一千五佰元人民幣，可以全年全天候發電。
文檔編號F03B9/00GK102384018SQ201010270808
公開日2012年3月21日 申請日期2010年8月29日 優先權日2010年8月29日
發明者劉興和 申請人:史佰意