[发明专利]利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种海流发电装置，且特别是有关于一种利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置。

背景技术

由于石油、煤炭等能源不能再生，利用可再生的自然界能源是人类生活及科学技术发展的趋势，特别是大海洋流覆盖分布广、能量巨大，洋流能源利用具有较高的价值。

现有的海流发发电装置是利用流体流动时，使流体通过叶轮，以带动发电机转动发电。但此种海流发电装置仍需要足够的流速与流量，才能有效发电。此外，海流发电装置的发电功率是与叶轮的入流速度的三次方成正比。换言之，叶轮的入流速度高，则海流发电装置的发电功率相对提高。因此，如何提高叶轮的入流速度便成为海流发电装置功效的主要指标。

发明内容

本发明提供一种利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置，其具有较佳的发电功率。

本发明的利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置包括至少一发电单元。发电单元包括叶轮、内导罩以及外导罩。叶轮具有转轴箱。叶轮位于内导罩内。内导罩的入流侧的外径小于内导罩的出流侧的外径。内导罩的出流侧位于外导罩内。外导罩的入流侧的外径小于外导罩的出流侧的外径。

在本发明的一实施例中，上述的外导罩为中空结构、单板结构或内部填充有发泡材。

在本发明的一实施例中，上述的内导罩的入流侧位于外导罩内。

在本发明的一实施例中，上述的内导罩的入流侧位于外导罩外。

在本发明的一实施例中，上述的内导罩的入流侧与外导罩的入流侧切齐。

在本发明的一实施例中，上述的内导罩的出流侧与外导罩的距离小于内导罩的入流侧与外导罩的距离。

在本发明的一实施例中，利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置还包括多个支架。这些支架连接转轴箱与内导罩。

在本发明的一实施例中，利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置还包括多个支架，连接内导罩与外导罩。

在本发明的一实施例中，利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置还包括多个支架。这些支架连接转轴箱与外导罩。

在本发明的一实施例中，利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置还包括连接部。至少一发电单元的数量为两个。连接部连接于这些发电单元的这些外导罩。

在本发明的一实施例中，利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置还包括载台。载台连接这些发电单元。

在本发明的一实施例中，上述的载台包括尾翼部、侧翼部与中央机体。中央机体的后端连接于尾翼部，侧翼部位于中央机体的中段且连接于这些发电单元。

在本发明的一实施例中，上述的中央机体为中空结构或内部填充有发泡材。

在本发明的一实施例中，上述的叶轮还具有毂部、多个叶片与外环。毂部连接于转轴箱。这些叶片连接于毂部与外环之间。

在本发明的一实施例中，利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置还包括线圈部与多个磁铁。线圈部配置于内导罩。这些磁铁配置于外环。外环位于线圈部内部且与线圈部保持固定的间隙。

在本发明的一实施例中，海流发电装置还包括位于转轴箱内的发电机、机械轴封与变速箱。毂部经由机械轴封与变速箱连接发电机。

在本发明的一实施例中，内导罩为中空结构、单板结构或内部填充有发泡材。

基于上述，本发明所提供的利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置是在内导罩外围设置外导罩。当利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置置于海流时，因外导罩的存在，使得流体难以从内导罩与外导罩之间的间隙通过，进而迫使大部分的流体被导入内导罩内而通过叶轮，以提高叶轮的入流速度，如此便能有效地提升利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置的发电功率。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为现有的扩散增益的叶轮置于水槽测试段的示意图；

图2A为图1的扩散增益的叶轮置于水槽测试段的流场向量图；

图2B为图1的扩散增益的叶轮置于空旷的海洋中的流场向量图；

图3为本发明的一实施例的利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置的示意图；

图4为图3的内导罩与外导罩的剖视图；

图5为图3的利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置的另一视角的示意图；

图6为本发明的另一实施例的利用边界层控制的单向双层导罩的海流发电装置的示意图；