[发明专利]浮管海洋能发电装置

说明书

技术领域

本发明属海上发电技术领域。具体涉及海上装置的安全柔性固定和抗台风海啸、以及海浪能量收集偶合、海浪海风能量偶合的发电技术。

技术背景

现有的海上发电技术，除仿水库式的潮汐电站、海上风电外，波浪能发电、海流发电等都只还是小规模的，其发电量无足轻重，面对当今的能源危机，只是“滴水车薪”而已。迄今为止，没有一种波浪发电装置能规模化、商业化推广。此前所设计的各种海洋能收集装置对于多种多样的海洋环保“能种”而言，都局限于只能少量的收集“单一能种”，而无法综合收集用于发电。海上装置的安全性、防腐、使用寿命、大规模波浪能收集后的低成本偶合等问题都没有得到解决，使得海上发电投资昂贵、造价甚高，发电成本毫无竞争力，这些都有待于进一步创新发明。本发明试图探索逐渐解决这些问题。

发明内容

1.本发明所述的浮管海洋能发电装置，包括浮管主体、浮体式波浪能收集装置、海风能量收集装置、发电装置。所有能量收集装置收集的流体运动能量都通过传动装置传至发电装置。其特征是：

(1)所述的浮管主体是一个浮于海面的空心管状密闭整体结构，空心管状密闭整体结构可以用钢筋水泥浇注制造，也可以用钢铁焊接制造，可安装在10——1000米深的海域，可大大增加利用海洋能的面积。水泥的耐腐蚀能力永比钢铁强，可经久耐用。管状密闭整体结构上面设有钢结构架，钢结构架上设有横轴和竖轴，竖轴与横轴通过锥齿轮连接，所有钢铁件都不在海水里以方便维护和防锈、密封；管状密闭整体结构下面设有不倒翁平衡体；浮管主体用若干长加重链相对锚固于海底，加重链可以是铁链也可以是有机材料，由于浮管主体是密封的，完全可以做到加重链的拉力远大于浮管主体的剩余浮力(浮管露出水面部分的体积)，即使是100米高的海啸也只是把浮管淹没而已，海啸过后浮管依然安然无恙，其原理类似于一根大于篮球浮力的绳把篮球固定于海底，任何巨浪海啸也奈何(破坏)不了这个篮球；空心管状密闭整体结构的内部设有发电装置，发电传动轴穿过浮管并以锥齿轮连接横轴。

(2)所述的浮体式波浪能收集装置是浮管主体上面的钢结构架上所设的横轴上设有若干使横轴定向转动的超越离合器，不同的超越离合器上设有传动索可分别与浮管主体两边的海面浮体连接以收集浮管两边海面上的波浪能。传动索带动超越离合器转动的结构是：棘轮固定在横轴上，棘爪安装在可绕横轴转动的转轮上，转轮上设有两个凹槽，用绳子反向绕在转轮的一个凹槽上若干圈后经浮管边上的定滑轮与配重体相连，用传动索正向绕在转轮的另一个凹槽上若干圈后与海面浮体相连，传动索经过与海底重物相连的定滑轮。横轴上设有若干个浮体式波浪能收集装置，把众多海面浮体收集的波浪能通过超越离合器偶合于横轴上，从而使横轴连续转动。浮管主体两边收集波浪能的传动索也帮助相对固定浮管主体(允许浮管主体动但限制其动的范围)，就像根系非常发达的大树样。

(3)所述的海风能量收集装置是在浮管主体上面的钢结构架上所设的竖轴上设有若干叶片，叶片上设有若干个孔，孔上设有可转动的门屏，门屏框是刚性材料，门屏是可形成风帆样的柔性材料，门屏的轴上设有扭簧以释放过剩风能，避免台风对装置的破坏。竖轴上设有锥齿轮C，锥齿轮C内设有超越离合器，锥齿轮C和横轴上的锥齿轮相连，锥齿轮C的齿数可比横轴上的锥齿轮齿数多以实现变速及充分使叶片收集的风能通过竖轴偶合于横轴上。

(4)所述的发电装置是浮管主体上面的钢结构架上所设的横轴上设有锥齿轮连接浮箱内的发电传动轴驱动发电机发电。

2.所述的浮管海洋能发电装置，其特征是：所述的钢结构架上设有的横轴可以设置为平行的两根横轴，横轴上设有若干使横轴定向转动的超越离合器，横轴上可设置若干个以锥齿轮连接的发电传动轴进入浮管内与发电装置相连驱动发电机；所述的钢结构架上设有的竖轴可直接进入浮管内连接发电装置驱动发电机。

3.所述的浮管海洋能发电装置，其特征是：所述的传动索带动超越离合器转动的结构可以是：棘轮固定在横轴上，棘爪安装在可绕横轴转动的转轮上，转轮上设有两个凹槽，用绳子反向绕在转轮的一个凹槽上若干圈后与装有恒力弹簧的卷绳器相连，卷绳器固定在浮管主体上，用传动索正向绕在转轮的另一个凹槽上若干圈后与海面浮体相连，传动索经过与海底重物相连的定滑轮。

附图说明

图1为浮管海洋能发电装置的原理结构示意图

图2、为浮体式波浪能收集装置、传动索带动超越离合器转动的原理结构示意图

图3、为海风能量收集装置的原理结构示意图

图4、为传动索带动超越离合器转动的另一原理结构示意图