[發明專利]一種流體能量收集轉換裝置和能量傳遞輸出裝置及發電設備

有效

• 申請號: 201310456737.X
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103470437A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 鄭文連
• 申請（專利權）人: 鄭文連
• 主分類號: F03B13/16
• 分類號: F03B13/16;F03B13/26;F03D5/06
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

技術領域

本發明屬于能量轉換技術領域,?具體涉及一種可將任意方向的流體動能轉換成繞轉軸做定向旋轉的流體能量收集轉換裝置，以及將該流體能量收集轉換裝置轉換收集并傳遞出去的裝置，最終使用該流體能量收集轉換裝置轉換收集的能量帶動發電機發電。

背景技術

目前，人們主要是通過太陽能、化學能、原子能、水能和風能來獲取能量，化學能和原子能存在一定的污染和危害，太陽能受時間、地域影響較大，水能因受到水流方向和流速的影響，通常需要建立大型水壩來提高能量密度，經過水壩或水庫高位差，將水通過管道作用于水輪機來帶動發動機發電，該工程復雜，投資大，工期長，造價高，同時對水輪機要求極高。對于風能的利用通常是在風速較大的地區建設大量的塔架和大面積的風葉來獲取能量，受地域影響較大，現有的垂直軸和水平軸的風能發電機的效率較低?？梢姰斔魉俣容^低或風速較小時，就會影響發電效率，更重要的是，當水流或風力不斷地改變方向時，獲取電能就會變得很困難。

顯然，在海洋中還蘊藏著許多巨大的洋流，這些洋流在風力和其他動力的推動下，沿一定的路線周而復始的運動著。當前，主要是通過在洋流流經地帶安裝水輪機和發電機，由洋流推動水輪機旋轉，再由水輪機帶動發電機工作發電，其難點在于水輪機和發電機的安裝固定，通常需要在海底打樁后安裝立柱，再將水輪機和發電機安裝在立柱上，施工難度較大。也有將水輪機和發電機安裝在水上浮動平臺上，使用時，將水上浮動平臺拖至洋流中心，由洋流推動水輪機實現發電，但在通常情況下，洋流流速在1米/秒以下，功率密度較小，為了提高發電量，需要將水輪機的葉片做的很大或者通過聚流斗來提高洋流的流速。即便是通過了增大葉片來提高受力或采用了聚流斗來提高洋流的流速，但其能量轉換的效率還是不高，有待進一步改進。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種結構簡單、高能量轉換的且可將任意方向的流體動能轉換成繞轉軸做定向旋轉的流體能量收集轉換裝置和收集動力的能量傳遞輸出裝置，該裝置制作方便，造價低廉，只須有一定流速的流體就可實現高能量的轉換輸出，該裝置特別適用于海洋的潮汐能、波浪能、洋流及風能發電。?另外本發明還提供了一種采用能量傳遞輸出裝置的發電設備。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：?一種流體能量收集轉換裝置，該裝置包括機架、旋轉機構、萬向機構和擺動件，所述旋轉機構包括圓臺、第一軸承座和中心軸；

所述的圓臺設置在機架上，所述第一軸承座設置在圓臺上端面，所述中心軸轉動套設在第一軸承座內圈上，所述中心軸下端向下延伸出圓臺端面，所述中心軸下端與擺動件上端面通過萬向機構連接，擺動件在水流或風力的流體作用下繞萬向機構擺動，在圓臺上垂直圓臺方向穿設有一條以上上下滑動的齒條，齒條下端抵壓在擺動件上端面，并將擺動件在水流或風力的流體作用下的擺動力轉換為垂直圓臺方向的向上動力。

本發明裝置中的圓臺中心處設有中心孔，第一軸承座一般設置在圓臺中心孔上端面；所述中心軸下端通常情況下與擺動件上端面中心通過萬向機構連接。

所述的中心軸下端與萬向機構之間還設有聯軸節或法蘭，所述中心軸下端通過聯軸節或法蘭與萬向機構連接。中心軸下端與萬向機構之間可通過法蘭連接，但為了方便設備維護，通常選用聯軸節來對中心軸和萬向機構進行連接，也可選用其它方便組裝維護的連接件進行連接。

所述的旋轉機構還包括第二軸承座，所述第二軸承座設置在機架上，所述圓臺通過第二軸承座與機架連接，所述圓臺轉動套設在第二軸承座內圈上。本發明裝置中為了能夠讓圓臺旋轉起來，將圓臺轉動套設在第二軸承座內圈上。

本發明提供的流體能量收集轉換裝置還包括驅動旋轉機構，所述驅動旋轉機構帶動圓臺自轉，所述的驅動旋轉機構包括外置的驅動電機，所述的圓臺外側表面上設有一圈開放性的凹槽或所述的圓臺外表面固定套設有鏈輪，所述驅動電機輸出軸與凹槽之間通過皮帶連接或所述的驅動電機輸出軸與圓臺外表面固定套的鏈輪通過鏈條連接。工作狀態下，外置的驅動電機通過皮帶或鏈條或其它傳動方式帶動圓臺旋轉。

本發明裝置中所述的擺動件外表面設有擋條或葉片，所述擋條與擺動件軸線方向平行設置或所述擋條呈螺旋狀環繞在擺動件的外表面，所述葉片與擺動件軸線方向平行設置。本發明中設有的擋條或葉片能夠提高擺動件的流體阻力系數，有利于提高對流水或風力能量的吸收。