潮汐发电装置的制作方法

1.本发明涉及发电装置技术领域，特别涉及一种潮汐发电装置。


背景技术：

2.地球上水的面积占地球表面的70.9％，水的流动蕴藏着巨大的动力能量。人类很早就懂得利用各种水力资源。现代的社会也广泛采用水力发电来为工业生产提供电能。但是传统的水力发电设备结构复杂、体积庞大，并且对地理环境要求严格，水力发电站的建设成本极高。
3.为了能够尽可能地利用不同的水力资源，研究者们设计了各种各样的机构，试图以低成本将水的动能转化为电能。但是各种现有的设计都未能提供有效地转化水力资源的方案。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提供一种潮汐发电装置，旨在利用海水的潮汐进行发电。
5.为实现上述目的，本发明提出的潮汐发电装置，包括：
6.储放水装置，形成有储水腔以及连通所述储水腔的过水通道，所述过水通道的端部形成有过水口，所述过水口用以导入海水至所述储水腔内或者自所述储水腔导出至外界；以及，
7.涡轮发电装置，至少部分安装于所述过水通道内，以能够在所述过水通道内的水流作用下发电。
8.可选地，所述潮汐发电装置还包括锚栓与固定设于所述储放水装置上的固定基座，所述锚栓穿过设置于所述固定基座上的安装孔直接或间接固定所述储放水装置于地面或海底。
9.可选地，所述储水腔的顶部设有进水口。
10.可选地，所述过水口和/或所述进水口处设置有阻鱼网。
11.可选地，所述储放水装置还包括密封板，所述密封板活动安装于所述过水口的口缘上，用以密封或者开启所述过水口。
12.可选地，所述密封板的下端铰接安装于所述过水口的口缘处，所述密封板的上端能够在水流的作用下转动至密封或者开启所述过水口。
13.可选地，所述潮汐发电装置还包括能够相互吸合的第一磁吸部和第二磁吸部，所述第一磁吸部和所述第二磁吸部分设在所述密封板的上端与所述过水孔的上端口缘处。
14.可选地，所述潮汐发电装置还包括浮力板和/或拖拽结构，其中：
15.所述浮力板固定安装于所述密封板的上端；
16.所述拖拽结构包括配重瓶以及设于所述配重瓶与所述密封板的上端之间的柔性连接绳。
17.可选地，所述活动密封板上固定设置有弹簧锁，所述过水口上对应设置有锁孔，所
述柔性连接绳连接在所述弹簧锁上。
18.可选地，所述潮汐发电装置还包括蓄电装置，所述蓄电装置与所述涡轮发电装置电连接，用以储存所述涡轮发电装置产生的电能。
19.在本发明技术方案中，潮汐发电装置可以放置在海水中，潮汐发电装置中的储放水装置形成有储水腔和连通所述储水腔的过水通道，过水通道的端部形成有过水口，潮汐发电装置中的涡轮发电装置至少部分安装在过水通道中；在海水涨潮时，海水进入过水口通过过水通道进入储水部；在海水退潮时，储水部中的海水通过过水通道流出，从而带动过水通道中的涡轮发电装置进行发电。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本发明所提供的潮汐发电装置的一实施例的立体结构示意图；
22.图2为本发明所提供的潮汐发电装置的又一实施例的安装结构示意图；
23.图3为本发明所提供的潮汐发电装置的又一实施例中的浮体储物仓与蓄电装置的相对位置示意图。
24.附图标号说明：
25.标号名称标号名称1000潮汐发电装置15b第二磁吸部1储放水装置16浮力板11储水腔17拖拽结构12过水通道171配重瓶13过水口172柔性连接绳2涡轮发电装置4桥墩3阻鱼网5浮体储物仓14密封板6蓄电装置15a第一磁吸部
ꢀꢀ
26.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
29.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
30.地球上水的面积占地球表面的70.9％，水的流动蕴藏着巨大的动力能量。为了能够尽可能地利用不同的水力资源，研究者们设计了各种各样的机构，试图将水的动能转化为电能。但是传统的水力发电设备结构复杂、体积庞大，并且对地理环境要求严格。
31.请参照图1，为解决上述问题，本发明提出了一种潮汐发电装置1000，包括储放水装置1和涡轮发电装置2，储放水装置1形成有储水腔11以及连通储水腔11的过水通道12，过水通道12的端部形成有过水口13，过水口13用以导入海水至储水腔11内或者自储水腔11导出至外界；所述涡轮发电装置2包括磁体、线圈绕组、扇叶以及连接扇叶和线圈绕组的旋转轴，涡轮发电装置2可以全部组件都安装在所述过水通道12内，也可以只有扇叶和旋转轴安装在所述过水通道12内，所述涡轮发电装置2的旋转轴可以平行于过水通道12的水流方向，也可以垂直于过水通道12的水流方向，以能够在过水通道12内的水流作用下发电。
32.在本发明技术方案中，潮汐发电装置1000可以放置在海水中，潮汐发电装置1000中的储放水装置1形成有储水腔11和连通所述储水腔11的过水通道12，过水通道12的端部形成有过水口13，潮汐发电装置1000中的涡轮发电装置2至少部分安装在过水通道12中；在海水涨潮时，海水进入过水口13通过过水通道12进入储水部；在海水退潮时，储水部中的海水通过过水通道12流出，从而带动过水通道12中的涡轮发电装置2进行发电。由于不管哪里的海水都具有潮汐现象，即潮涨潮落，所以理论上，本发明技术方案提出的潮汐发电装置1000在有海水的地方就可以进行发电，受地理环境影响小；同时由于本发明技术方案提出的潮汐发电装置1000结构简单，成本较低，有利于大面积推广使用。
33.可以理解的是，由于潮汐发电装置1000是利用潮汐进行发电，即只有在潮涨和潮落时才能进行发电，故在本发明的一实施例中，潮汐发电装置1000还包括蓄电装置6，所述蓄电装置与所述涡轮发电装置2电连接，用以储存所述涡轮发电装置2产生的电能。
34.进一步地，为了防止潮汐发电装置1000随海水漂流而丢失，在本发明的一实施例中，所述潮汐发电装置1000还包括锚栓与固定设于所述储放水装置1上的固定基座，所述锚栓穿过设置于所述固定基座上的安装孔直接或间接固定所述储放水装置1于地面或海底。同时为了放置蓄电装置6，所述潮汐发电装置1000还包括浮体储物仓5，所述浮体储物仓5与所述储放水装置1固定连接，连接方式可以是焊接，也可以是铆接；请参考图3，所述浮体储物仓5为中空壳体设置，并使用如塑料、铝板等轻质材料制作，所述蓄电装置6放置于所述浮体储物仓5内。
35.可以理解的是，当潮汐的水位差较大时，为了更好地利用潮汐进行发电，请参照图2，在本发明的一实施例中，所述潮汐发电装置1000可以设置为多个，并沿垂直方向叠放，多个所述潮汐发电装置1000可以通过粗杆进行连接。
36.为了充分利用浮体储物仓5的中空的特性，同时也为了更好地方便潮汐发电装置
1000的固定和利用，请参考图2，在本发明的一实施例中，所述潮汐发电装置1000通过所述锚栓与所述固定基座固定在跨海大桥的桥墩4上，浮体储物仓5在海水中产生的浮力可以进一步减轻桥墩4的负载，同时蓄电装置6中储存的电能可以为跨海大桥上的电气设备(如路灯，监控摄像头，负载监测设备等)进行供电；可以理解的是，所述潮汐发电装置1000同样也可以安装于海上钻井平台的支撑柱或其他类似的固定于海底的物体。
37.可以理解的是，为了充分利用海水发电，在本发明的一实施例中，所述潮汐发电装置1000的储水腔11顶部设有进水口，方便容纳海浪溅起的水花或雨水进行充分利用；当然，为了防止海洋生物或者海洋垃圾进入储水腔11堵塞过水通道12或破坏涡轮发电装置2，请参考图1和图2，在本发明的一实施例中，所述储放水装置1的进水口和/或过水口13上设置有使用硬质塑料或不锈钢等不易被海水腐蚀的材料制作的阻鱼网3。
38.由于涨潮退潮的速度往往较慢，在所述涡轮发电装置2的扇叶与过水通道12之间的缝隙较大时，海水的流动可能不足以驱动所述扇叶，从而使得所述涡轮发电装置2不能够正常发电。为了解决这个问题，请参考图1，在本发明的一实施例中，所述储放水装置1还包括密封板14，所述密封板14活动安装于所述过水口13的口缘上；在海水注满所述储水腔11时，移动密封板14直至堵住所述过水口13，并使用插销或磁吸等结构固定所述密封板14；在退潮后再移动密封板14打开过水口13以制造足够的水位差以驱动所述涡轮发电装置2发电。
39.所述密封板14可以是通过滑动导槽的形式活动安装于所述过水口13的口缘上，也可以使通过下端铰接的形式活动安装于所述过水口13的口缘上，本发明对此不作限制；由于海水中沙土杂质较多，滑动导槽的连接形式容易被沙土杂质卡住不太可靠，请参考图1，在本发明的一实施例中，所述密封板14的下端铰接安装于所述过水口13的口缘处，所述密封板14的上端能够在水流的作用下转动至密封或者开启所述过水口13。
40.好理解的是，为了使所述密封板14能够自动密封和开启所述过水口13，请参考图1，在本发明的一实施例中，所述潮汐发电装置1000还包括能够相互吸合的第一磁吸部15a和第二磁吸部15b，所述第一磁吸部15a和所述第二磁吸部15b分设在所述密封板14的上端与所述过水孔的上端口缘处；所述第一磁吸部15a与第二磁吸部15b可以为相互吸引的磁铁条，也可以是所述第一磁吸部15a与第二磁吸部15b的其中之一为磁铁条，另一个为铁条或其他易被磁化的金属条。海水涨潮时，在海水的裹挟下所述密封板14慢慢向所述过水口13靠拢，直至被所述第一磁吸部15a与第二磁吸部15b之间的磁力吸引最终闭合所述过水口13；在海水退潮时，在水位差的压力下，密封板14克服所述第一磁吸部15a与第二磁吸部15b之间的磁力而打开所述过水口13，使得海水流出储水腔11。
41.然而，在所述第一磁吸部15a和第二磁吸部15b之间磁力太强时，水位差不足以使所述密封板14克服磁力打开所述过水口13，为了解决这个问题，请参考图1，在本发明的一实施例中，所述潮汐发电装置1000还包括拖拽结构17，所述拖拽结构17包括配重瓶171以及设于所述配重瓶171与所述密封板14的上端之间的柔性连接绳172；所述配重瓶171可以调整瓶中的配重以使所述配重瓶171可以在海水中悬停或漂浮，同时在海水退潮时通过所述柔性连接绳172为所述密封板14提供额外的拉力从而克服所述磁力打开所述过水口13。
42.同时，在所述第一磁吸部15a和第二磁吸部15b之间的磁力太弱时，海水的裹挟不足以稳定使得所述密封板14闭合过水口13，为了解决这个问题，请再次参考图1，在本发明
的一实施例中，所述潮汐发电装置1000还包括浮力板16，所述浮力板16固定安装于所述密封板14的上端，所述浮力板16可以使用如泡沫或中空塑料板等轻质材料制作，并能够在海水的作用下产生足够的浮力以在海水涨潮时带动所述密封板14转动直至所述第一磁吸部15a与第二磁吸部15b的磁力发挥作用以闭合所述过水口13。
43.进一步地，为了提高所述密封板14对所述过水口13封闭的可靠性，在本发明的一实施例中，所述活动密封板14上固定设置有弹簧锁，所述过水口13上对应设置有锁孔，所述柔性连接绳172连接在所述弹簧锁上；在所述密封板14封闭所述过水口13时，所述弹簧锁的锁舌伸入锁孔进一步加固了所述密封板14对所述过水口13的封闭；在海水退潮时，所述配重瓶171通过柔性连接绳172拉动弹簧锁的锁舌以使所述密封板14能在配重瓶171的重力以及水位差的作用下打开所述过水口13。
44.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。