[發明專利]由潮水提供動力的能量產生設備

在審

• 申請號: 201780096451.1
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN111295510A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 阿爾內·科蘭斯魯德;約阿希姆·阿姆蘭
• 申請（專利權）人: 潮汐科技公司
• 主分類號: F03B13/26
• 分類號: F03B13/26;F03B11/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 石磊

公開了一種由潮水提供動力的能量產生設備(100)。該設備包括渦輪單元(120)，該渦輪單元安裝在將第一水體(130)與第二水體(140)分開的固定結構(110)中。渦輪單元(120)布置成在固定結構(110)內圍繞基本上水平的軸線(180)轉動。渦輪單元(120)安裝在具有基本上水平的軸線(180)的大體上柱形的柱形組件(150)中，并且包括具有渦輪葉片和轉子軸的轉子，當周圍的流水作用在轉子的渦輪葉片上時，轉子軸將旋轉；渦輪單元還包括由轉子軸驅動的發電機。固定結構(110)具有彎曲表面，彎曲表面成形為與所對應的柱形組件(150)的表面相匹配。設置有密封件以密封固定結構(110)的彎曲表面與柱形組件(150)的對應表面之間的空間。該密封件是可膨脹的以在密封狀態與非密封狀態之間變化，在密封狀態中，密封件填充固定結構(110)的彎曲表面與柱形組件(150)的對應表面之間的空間，在非密封狀態中，允許水在固定結構(110)與柱形組件(150)之間通過。

技術領域

本發明涉及一種由潮水提供動力的能量產生設備。

背景技術

全球社會面臨著主要的氣候變化，并且一個重要的挑戰是用可再生能源(諸如潮汐能)來替代化石燃料。

總體上需要有改進的由潮水提供動力的能量產生設備。

先前從WO-2005/017349中已知一種由潮水提供動力的能量產生設備。該文獻教導了一種用于由于潮汐力而從水流中產生能量的設施。該設施包括連接到發電機的渦輪以及位于渦輪的相應側上的兩個水體。該渦輪布置成繞豎直的軸線轉動。在任何給定時間下，根據位于第一流動空間與第二流動空間之間的占主導地位的流動方向來調整渦輪的位置。

上述設備需要復雜的軸承設備，其具有較大的半徑和高構造成本。此外，軸承設備放置在沉積物自然終止的地方，由此導致軸承上的磨損，從而需要更頻繁的維修周期。

DE-417 570公開了一種潮汐能量產生設備。渦輪布置成通過流水而旋轉。渦輪的旋轉引起水泵的操作，該水泵提供加壓的水，該加壓的水可進而推動發電機。渦輪和水泵包括在可圍繞水平的軸線旋轉的殼體中?？筛鶕叱焙偷统眮硇D該殼體以確保流水進入該渦輪的輸入側并且從該渦輪的輸出側離開。此背景技術的設備包括若干能量耗散級或元件，包括水泵、由水泵提供的水流、具有若干節流器的水管、以及水動機。因此，其總能量效率將受到限制。

發明內容

本發明的目的是提供一種改進的通過流水提供動力的能量產生設備，以及一種用于提供這種設備的方法，這可減輕或克服至少一些與現有技術相關聯的缺點。

在獨立權利要求中限定了本發明。在從屬權利要求中陳述了有利的實施例和進一步特征。

本發明以及本發明的各個特征和特征組合提供了若干有利的技術效果，包括以下：

(1)通過減少水流損失(即，不流經渦輪的水)來增加效率，

(2)在操作、能量產生狀態期間(即，當水流經渦輪單元時)保持入口和出口水流平順。這種平順對渦輪的效率有積極效果。

(3)具有保持區域干燥的可能性以便該設備的維護/維修，例如渦輪的維修。

在一些方面中，需要將包括渦輪單元的柱形組件鎖定在不同的位置中(正向/逆向操作或在維修模式中)。本發明提供的可膨脹密封將提供或有助于鎖定效果。具體地，由該密封件提供的鎖定效果可通過使不同等級的膨脹/脹大密封來改變和控制。

可膨脹/脹大密封件的另一個積極效果是減振。渦輪可旨在處于最小振動的情況下旋轉，但是在某些旋轉速度下振動的情況下，可膨脹/可脹大密封件充當減振裝置。因此，可減少或避免有害的振蕩或共振。

所提出的密封、鎖定和減振的解決方案是一種有成本效益的解決方案，這是因為其用一種解決方案解決了許多問題。