[发明专利]单向海流海波水平能量收集器及其能量收集系统

说明书

本发明公开了一种单向海流海波水平能量收集器及其能量收集系统。收集器包括连接有传动轴的单向海流驱动轮，传动轴横向布置；单向海流驱动轮包括轮框，轮框上绕传动轴周向分布有动力旋叶；动力旋叶通过旋叶支撑杆与轮框转动连接；轮框与动力旋叶之间设有第一旋叶限位结构。收集系统包括水泵结构和单向海流海波水平能量收集器，单向海流海波水平能量收集器的传动轴与水泵结构相联动；水泵结构连接有吸水管和高压输水管。本发明提供的单向海流海波水平能量收集器及其能量收集系统，结构简单，不仅能将单向海波水平能量转化为机械转动能量的功能，而且可整体浸入海面以下，不受涨退潮影响。

技术领域

本发明涉及海波能量收集领域，尤其涉及一种单向海流海波水平能量收集器及其能量收集系统。

背景技术

海洋拥有巨大的可再生能源，海洋的可收集能量主要包括海波能、潮汐能，其中海波能包括海波竖向起伏能量和海波水平流动能量。其中潮汐能的开发利用已经很成熟，现在人类能够工业化将海洋能量转化为电能的只有潮汐发电。由于海波能开发利用所需要的高能量密度能量场，其海洋环境非常恶劣，现有的海波能开发利用基本停留在概念阶段。

即使是潮汐发电也受到苛刻的选址限制，实际能利用上的海洋能量对于人类的需求而言仍然微不足道。

海波能难以开发利用和工业化发电的主要原因有：

1)极为恶劣的环境：

电厂需要一个高能量密度的能量收集场，对海洋而言，能量场密度越高意味着环境越是恶劣。能量收集场海洋的狂风巨浪、汹涌暗流、高盐潮湿、远离海岸等无不令人望而却步。这样的环境给电厂的建造、维护、能源的传输等造成极大的困难。

2)缺少坚固高效的海洋能量收集设备：

现有的海洋能量收集设备还停留在概念阶段，没有有效的能量收集设备，海洋能量的工业化利用自然无从谈起。

发明内容

本发明的目的是提供一种单向海流海波水平能量收集器及其能量收集系统，结构简单，不仅能将单向海波水平能量转化为机械转动能量的功能，而且可整体浸入海面以下，不受涨退潮影响。

为实现上述目的，本发明提供一种单向海流海波水平能量收集器，包括连接有传动轴的单向海流驱动轮，传动轴横向布置；所述单向海流驱动轮包括轮框，轮框上绕传动轴周向分布有至少两个动力旋叶；动力旋叶通过旋叶支撑杆与轮框转动连接；轮框与动力旋叶之间设有当动力旋叶旋转至动力旋叶前端朝外、后端与传动轴相邻时限制动力旋叶旋转角度的第一旋叶限位结构。

作为本发明的进一步改进，所述动力旋叶呈机翼状，其包括朝向相反的第一旋叶面和第二旋叶面，第二旋叶面的表面积大于第一旋叶面的表面积。

作为本发明的更进一步改进，所述轮框与动力旋叶之间设有当动力旋叶旋转至动力旋叶后端朝外时限制动力旋叶旋转角度的第二旋叶限位结构。

作为本发明的更进一步改进，还包括支架，所述单向海流驱动轮的传动轴与支架转动连接；支架包括涵道，单向海流驱动轮位于涵道内。

作为本发明的更进一步改进，所述支架上设有沿海流方向位于所述单向海流驱动轮前侧的整流板结构。

作为本发明的更进一步改进，所述单向海流驱动轮为两个且沿海流方向布置；两个单向海流驱动轮沿与海流方向相垂直的平面镜像布置。

为实现上述目的，本发明还提供一种单向海流海波水平能量收集系统，包括水泵结构和所述单向海流海波水平能量收集器，所述单向海流海波水平能量收集器的传动轴与所述水泵结构相联动；水泵结构连接有吸水管和高压输水管。

作为本发明的更进一步改进，所述水泵结构包括鼓膜箱泵和曲轴箱，所述传动轴与曲轴箱的输入端联动，曲轴箱的输出端与所述鼓膜箱泵联动；所述吸水管和高压输水管均与鼓膜箱泵连接，高压输水管上连接有单向阀。