[發明專利]一種垂直軸水力發電機

有效

• 申請號: 201510283233.1
• 申請日: 2015-05-29
• 公開（公告）號: CN105179139B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 鄧允河
• 申請（專利權）人: 廣州雅圖新能源科技有限公司
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B3/12;F03B11/00;F03B15/00
• 代理公司: 廣州中浚雄杰知識產權代理有限責任公司44254
• 代理人: 李肇偉

技術領域

本發明涉及洋流能發電，尤其是將洋流能轉換垂直軸機械轉動進而進行發電的裝置。

背景技術

海流能能量密度高、清潔、可預測性強，海流能發電不占用寶貴的土地資源。因此，海流能的開發利用具有深遠的意義。目前也存在許多利用洋流能來發電的裝置，如中國專利，公開號為103206334A的一種低速直驅液壓型海流發電裝置及，包括葉輪、與葉輪主軸相連的定量液壓泵、與定量液壓泵并聯且與定量液壓泵出口相連的變量液壓泵和變量液壓馬達、發電機；定量液壓泵的入口、變量液壓泵的出口和變量液壓馬達的出口均連接油箱；變量液壓泵和變量液壓馬達的主軸剛性連接；變量液壓馬達主軸另一端與發電機主軸相連；控制方法，步驟包括：1、通過葉輪將海流能轉換為機械能；2、通過定量液壓泵將機械能轉換為液壓能，并且通過調整變量液壓泵排量大小調整液壓系統壓力，進而調整葉輪捕獲功率大小；3、通過變量液壓馬達將液壓能轉換為機械能；4、將得到的機械能通過發電機將機械能轉換為電能。又如中國專利公開號為102493922A的一種風水力綜合發電系統，包括發電機和安裝在海床上并伸出海面的塔架，其特征在于：所述塔架頂部安裝有風力葉片和第一液壓泵，風力葉片的心軸聯接第一液壓泵的動力輸入端；所述塔架浸于海水中的立柱上安裝有水輪葉片和第二液壓泵，水輪葉片的心軸聯接第二液壓泵的動力輸入端；所述第一液壓泵、第二液壓泵通過液壓管路和單向閥聯接到安裝在塔架上的同一個液壓馬達，所述液壓馬達的動力輸出端聯接發電機的輸入軸。目前利用洋流能發電的裝置一般是通過水平軸的風輪進行能量的第一次轉換，然后通過風輪驅動液壓泵進行第二次能量轉換，最后通過液壓泵帶動發電機來進行第三次能量轉換；該種形式的洋流能發電裝置由于其使用的是水平軸風輪，每個風輪只能驅動一個液壓泵，而每個液壓泵只能驅動一個發電機，導致這類發電裝置的發電效率低，并沒有將洋流能的巨大能量最大限度的利用起來。從發電領域來說，該類洋流能發電裝置僅僅是人們理想的裝置，并不具備商業價值，因為其發出來的電能價格已經高于目前風力發電的價格。所以尋找一種更具有商業價值的洋流能發電裝置是今后發展的一個方向。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供垂直軸水力發電機，洋流能轉換為電能的效率高，發電成本更低，適合商業使用。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種垂直軸水力發電機，包括：

樁基礎，所述樁基礎深入海床內；

塔柱，所述塔柱設置在樁基礎上，所述塔柱包括水下平臺、支撐柱和水上平臺，水下平臺與樁基礎頂部固定連接，支撐柱向水面延伸并與水上平臺連接固定，水上平臺高出水面；

葉輪，所述葉輪設于水里，所述葉輪包括若干升力型葉片，葉輪的上端和下端均通過軸承連接使葉輪樞接在塔柱外；

軸承，所述軸承包括圓環形的軌道、圓環形的安裝座和設于所述安裝座上的若干滾輪，所述滾輪在軌道上行走，所述葉輪與安裝座連接；

發電機組，所述發電機組包括液壓控制系統、發電機和動力轉換機構，所述動力轉換機構包括設于水上平臺下方的驅動盤，所述驅動盤環抱所述支撐柱，驅動盤與葉片連接，所述驅動盤的頂部邊緣設有若干向上凸起的頂塊，所述頂塊呈圓周均勻分布；所述液壓控制系統安裝在水上平臺上，其包括液壓馬達、恒壓儲液桶和若干液壓缸，所述液壓缸的活塞桿豎直向下并穿過所述水上平臺后與驅動盤的頂塊對應，驅動盤的旋轉帶動液壓缸的活塞桿上下運動，所述液壓缸的輸出端與恒壓儲液桶連接，所述恒壓儲液桶的輸出端與液壓馬達連接，所述液壓馬達與發電機聯動。