[實用新型]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: 201320609453.5
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN203532154U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 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

本實用新型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的能量傳遞出去的裝置，最終使用該流體能量收集轉換裝置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、原子能、水能和風能來獲取能量，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。可見當水流速度較低或風速較小時，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，由洋流推動水輪機帶動發電機實現發電，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，本實用新型提供一種結構簡單、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，該裝置特別適用于海洋的潮汐能、波浪能、洋流及風能發電。實用新型?

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：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。?

本實用新型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，所述中心軸下端通過聯軸節與萬向機構連接。?

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。本實用新型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。?

本實用新型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。?

本實用新型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。本實用新型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。?

本實用新型提供的流體能量收集轉換裝置中所述的齒條為兩條以上,所述兩條以上的齒條在所述第一軸承座外周圍沿圓周方向均應設置,所述兩條以上的齒?條下端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擺動,推動齒條向上運動，兩條以上的齒條下端在圓臺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圓臺同向旋轉；?

滑動摩擦力公式f=μN，其中，?