[發明專利]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: 201310460446.8
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103470443A
• 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: F03C4/00
• 分類號: F03C4/00;F03D9/00
• 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，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。該裝置特別適用于海洋的潮汐能、波浪能、洋流及風能發電。

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，所述旋轉機構包括軸承座和第一中心軸；

所述的旋轉機構設置在機架上，所述軸承座設置在機架上端面上，所述第一中心軸轉動套設在軸承座內圈上，所述第一中心軸下端向下延伸出機架端面，所述第一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；

在機架端面下方固定有一個以上的柱塞泵，所述一個以上的柱塞泵上的推桿抵壓在擺動件上端面，擺動件在水流或風力的流體作用下的擺動力轉換為軸向推動力；或

在擺動件外周固定有一個以上的柱塞泵，所述一個以上的柱塞泵上的推桿抵壓在擺動件外側面，擺動件在水流或風力的流體作用下的擺動力轉換為徑向推動力。

所述第一中心軸下端與萬向機構之間還設有第二中心軸，所述第一中心軸下端與第二中心軸上端轉動連接，所述第二中心軸下端萬向機構連接。????

所述第二中心軸與萬向機構之間還設有聯軸節，所述第二中心軸通過聯軸節與萬向機構連接。

????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，該裝置還包括驅動旋轉機構，所述驅動旋轉機構帶動第一中心軸自轉，所述的驅動旋轉機構包括外置的驅動電機，所述的第一中心軸外表面套設有鏈輪，所述的驅動電機輸出軸與第一中心軸外表面套設的鏈輪通過鏈條連接。

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增大擺動件與流體之間的摩擦系數提高自身的旋轉力，有利于提高對流水或風力能量的吸收。

優選方案一：本發明提供的流體能量收集轉換裝置中所述的柱塞泵設置在機架端面下方垂直機架端面方向且隨第一中心軸同向轉動，所述垂直機架端面方向的柱塞泵為兩條以上,所述兩條以上的柱塞泵在所述第一中心軸外周圍沿圓周方向均應設置,所述兩條以上的柱塞泵中的推桿均抵壓在擺動件上端面上,?擺動件在水流或風力的流體作用下的擺動力轉換為垂直機架端面方向的軸向推動力,推動柱塞泵中的推桿向上運動進行做功，兩條以上的柱塞泵中的推桿在第一中心軸轉動帶動下在擺動件端面上滑動運動產生滑動摩擦力，所述的滑動摩擦力帶動擺動件與第一中心軸同向旋轉；