[發(fā)明專利]旗帆式流體動力輪及使用該動力輪的海洋動能發(fā)電設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910033323.3
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109653955A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程永科;周榮栓;閆花茹;程相超;劉馬利;周守營;李超;趙增超
• 申請（專利權(quán)）人: 河南通達(dá)電力工程有限公司
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D3/06;F03D7/06;F03D13/25;F03B13/18;F03B13/26
• 代理公司: 鄭州知一智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41172
• 代理人: 劉彩霞

本發(fā)明涉及旗帆式流體動力輪及使用該動力輪的海洋動能發(fā)電設(shè)備；旗帆式流體動力輪包括用于連接發(fā)電機(jī)輸入軸的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有多個帆框，各帆框繞轉(zhuǎn)軸的軸線等間隔設(shè)置，各帆框上設(shè)有可隨風(fēng)擺動的帆布，帆框內(nèi)設(shè)有多個供帆布貼合的筋條或者帆布上設(shè)有多個用于將帆布撐平的筋條，帆布上設(shè)有筋條時帆框內(nèi)還設(shè)有用于擋止帆布的擋條。相比于現(xiàn)有的葉片，帆布形狀因受到的風(fēng)力/海流大小不同而改變，在強(qiáng)勁風(fēng)力/海流下，帆布的損毀程度小，另外，在風(fēng)力/海流較強(qiáng)的情況下，也可以將帆布通過電機(jī)或者人力卷起，強(qiáng)勁海風(fēng)/海流穿過帆框，不產(chǎn)生順風(fēng)/順流力矩，保護(hù)帆框和帆布。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及旗帆式流體動力輪及使用該動力輪的海洋動能發(fā)電設(shè)備。

背景技術(shù)

海洋能源通常指海洋中所蘊(yùn)藏的可再生的自然能源，主要為潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水溫差能和海水鹽差能，更廣義的海洋能源還包括海洋上空的風(fēng)能、海洋表面的太陽能以及海洋生物質(zhì)能等，海洋能是一種具有巨大能量的可再生能源，而且清潔無污染，但地域性強(qiáng)，能量密度低。

公布號為CN201410673741、公布日為2015.04.22的中國發(fā)明專利公開了一種具有活動葉片的垂直軸風(fēng)力發(fā)電葉輪，主要由轉(zhuǎn)軸、上支架、下支架、第一擋板、第二擋板、第三擋板、第四擋板、第一葉片、第二葉片、第三葉片、第四葉片和活動底座組成，克服現(xiàn)有技術(shù)中升力型垂直軸葉輪自啟動難和阻力型垂直軸葉輪能量捕獲效率低的問題。

但是問題在于：在利用風(fēng)能發(fā)電的過程中，葉片會緊貼在擋板上，產(chǎn)生順風(fēng)力矩，實(shí)現(xiàn)葉輪轉(zhuǎn)動，由于海洋上的風(fēng)力變化范圍較大，在風(fēng)力超出葉片可承受范圍后，強(qiáng)勁風(fēng)力容易將葉輪損壞，增加維修成本，葉輪使用壽命較短。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種海洋動能發(fā)電設(shè)備，用以解決強(qiáng)勁風(fēng)力導(dǎo)致葉輪損壞的問題；本發(fā)明的目的還在于提供一種旗帆式流體動力輪。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的海洋動能發(fā)電設(shè)備采用以下技術(shù)方案：海洋動能發(fā)電設(shè)備包括發(fā)電機(jī)和旗帆式流體動力輪，旗帆式流體動力輪包括用于連接發(fā)電機(jī)輸入軸的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有多個帆框，各帆框繞轉(zhuǎn)軸的軸線等間隔設(shè)置，各帆框上設(shè)有可隨風(fēng)擺動的帆布，帆框內(nèi)設(shè)有多個供帆布貼合的筋條或者帆布上設(shè)有多個用于將帆布撐平的筋條，帆布上設(shè)有筋條時帆框內(nèi)還設(shè)有用于擋止帆布的擋條，所述轉(zhuǎn)軸通過單向軸承傳動連接發(fā)電機(jī)的輸入軸。

有益效果：本發(fā)明的海洋動能發(fā)電設(shè)備在旗帆式流體動力輪上采用帆框和帆布的組合形式，帆布為柔性材質(zhì)，相比于現(xiàn)有的葉片，帆布形狀因受到的風(fēng)力/海流大小不同而改變，在強(qiáng)勁風(fēng)力/海流下，帆布的損毀程度小，另外，在風(fēng)力/海流較強(qiáng)的情況下，也可以將帆布通過電機(jī)或者人力卷起，強(qiáng)勁海風(fēng)/海流穿過帆框，不產(chǎn)生順風(fēng)/順流力矩，保護(hù)帆框和帆布。

進(jìn)一步的，帆框?yàn)橹苯翘菪?，直角梯形的頂邊連接所述轉(zhuǎn)軸，直角梯形內(nèi)沿直角梯形的對角線分成兩個三角形區(qū)域，兩三角形區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置多個筋條，所述帆布有兩個，其中一帆布連接在直角梯形的對角線上，另一帆布連接在直角梯形的底邊上。帆框有兩個三角形區(qū)域，三角形區(qū)域內(nèi)設(shè)有多個筋條，帆框結(jié)構(gòu)牢固，在強(qiáng)勁風(fēng)力/海流中，帆框的穩(wěn)固性較高，另外，帆布僅一側(cè)邊連接在帆框上，帆布隨風(fēng)/海流擺動幅度較大，在風(fēng)力/海流較大時，防止產(chǎn)生順風(fēng)力矩。

進(jìn)一步的，帆布形狀與三角形區(qū)域的形狀匹配。帆布不易折疊，在風(fēng)力/海流作用下，方便展開并且貼合在帆框上，承受風(fēng)力/海流面積大，風(fēng)能/海流能利用效率較高。

進(jìn)一步的，帆框?yàn)榫匦慰?，帶有多個筋條的帆布上還設(shè)有用于懸掛帆布的桅桿，擋條平行于所述轉(zhuǎn)軸設(shè)置。帆布上的筋條與帆框上的擋條配合，帆布貼合在帆框上，方便產(chǎn)生順風(fēng)/順流力矩，并且在帆布上筋條的作用下，帆布不易折疊。

進(jìn)一步的，所述帆框有四個。旗帆式流體動力輪較為穩(wěn)定，在風(fēng)力/海流作用下，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。