[實用新型]船舶專用涵道式水流平衡發電機

有效

• 申請號: 201921722793.2
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN213450660U
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 陸遙;陸繼榮
• 申請（專利權）人: 陸遙;陸繼榮
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B11/08;H02K5/04;H02K5/16;H02K5/14;H02K13/00;H02K13/02
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本發明涉及船舶專用涵道式水流平衡發電機，近似于潮汐發電的水下發電機。但是，本發明不同于固定安裝在水下的潮汐發電機。具體的說：是由發電機渦輪殼、石墨止推軸承、前十字支架、內轉子旋轉體、圓錐形分水裝置、主軸石墨軸承、電樞繞組輸出導線等部件組成。由于采用上述技術方案，本發明涵道式水流平衡發電機的效果是；創新利用船舶的運動載體，建立可移動的清潔能源發電裝置，利用船舶在行駛中所產生水流阻力的能量，開創可再生清潔能源的利用領域，減少船舶對一次性礦物質能源的消耗，為船舶補充清潔的電力能源，增加船舶的續航時間。

技術領域

本發明涉及水下發電設備的技術領域，近似于潮汐發電的水下發電機。但是，本技術發明不同于固定安裝在水下的潮汐發電機，具體的說是涉及一種能夠安裝在船舶下的涵道式水流平衡發電機，本水流平衡發電機可以主動利用船舶在行駛中所產生的水流阻力，進行能量轉換的專用發電設備。

背景技術

潮汐發電機利用潮汐驅動葉片，從而帶動發電機，將潮汐能轉換為電能，根據其安裝方式的不同，可大致分為固定式潮汐發電機和懸浮式潮汐發電機。前者發電機固定安裝在淺灘底部，后者發電機則漂浮在淺水中。因此，不管是潮汐電機均采用水的流體帶動葉片，驅使發電機發電。

發明內容

利用潮汐發電還是利用其它的發電形式，都不能直接被船舶所利用，本發明的目的是提供一種船舶專用的水下涵道式水流平衡發電機，用以解決船舶在行駛中利用電能驅動的技術。因此，要想說明水下涵道式水流平衡發電機技術的創造性、新穎性和實用性，首先要對發電機的原理進行簡單的技術說明。

發電機是由定子和轉子兩大部件組成，無論是內轉子形式的發電機、還是外轉子形式的發電機，其中必須有一個部件與發電機的底座固定連接，這樣才能保證在機械能的作用下，旋轉其中另一個部件，完成切割磁場磁力線的發電過程，從而達到能量轉換的目的。在電樞線圈切割磁力線的過程中，閉合的電樞線圈會感應出電流，形成電樞線圈的電動勢，此時，在電樞線圈與發電機定子所設置的磁場氣隙中，便合成一個磁場阻力的形態。根據牛頓第三運動定律作用力和反作用力的解釋分析，作用在驅動旋轉電樞線圈上的機械能，一定會產生一個大小與作用在電樞線圈上的機械能相等的能量消耗。由于常規發電機的底座固定安裝設備基礎上，磁場阻力被大地所吸收，人類也不覺得有所損失。但是，如果把發電機安裝在船舶的水下，利用水流的能量驅動轉子葉片切割定子磁場的磁力線，這個磁場阻力的能量就會通過發電機的定子結構轉移到發電機的底座，在由發電機的底座轉移到船舶上。迫使船舶在原有驅動能量的基礎力上，增加了磁場阻力對發動機的能源消耗。通常大家把這個阻力關系俗稱為水流阻力，如果安裝在汽車上便稱為空氣阻力。所以，常規發電機為什么不能安裝在電動汽車、高速列車、電動飛機和船舶上，直接為交通運輸領域提供所需要的電力能源，究其根源是因為常規發電機的設計結構存在技術基因的不足。因此，常規發電技術也就不可能在船舶上，利用水流的能量進行能量轉換的夢想。假設，如果通過技術上的創新，找到克服發電機磁場阻力被轉移到發電機底座的方法，人類社會是否可以在交通運輸領域利用空氣和水流的可再生能量，驅動電動汽車、高速列車、電動飛機和船舶行駛，減少對石油能源的依賴程度。

為了達到在行駛的船舶上創新水流發電的目的，本技術發明依據牛頓第三運動定律，作用力和反作用力的理論，并根據經典力學中《大小，方向，作用點》三要素的條件，構思了一個在行駛的船舶上，通過對發電機內轉子驅動葉片和外轉子驅動葉片切入角的設計，人為的把進入發電機的水流一分為二，變成發電機的一對相等的驅動力，讓其分別作用在發電機的內轉子驅動葉片和外轉子驅動葉片上。只要對內轉子和外轉子的作用力相等，便在發電機設置的磁場能量的阻力中形成一個扭矩力的平衡作用點。此時，磁場能量的阻力形式就不會通過發電機的渦輪殼傳導到行駛中的船舶上。而作用在發電機內轉子和外轉子上的一對平衡力，已經完成了對磁場磁力線的切割，達到船舶在行駛中利用水流發電的目的。