本發明專利技術公開了一種全貫流無軸雙向洋流發電裝置，包括匯流管、定子和無軸葉輪轉子，所述匯流管的兩端均為喇叭口形狀，所述定子為圓筒狀，所述定子內嵌于所述匯流管的中部，所述無軸葉輪轉子可在所述定子內穩定旋轉，所述無軸葉輪轉子包括輪緣和至少一片雙向葉片，所述輪緣為圓筒狀，所述雙向葉片為可捕獲雙向水流能量的翼型，所述雙向葉片的外周與所述輪緣固定。本發明專利技術的有益效果是：整個全貫流無軸雙向洋流發電裝置自成系統，自動適應雙向洋流發電，啟動流速低，防護等級高，整體一次性安裝免維護，運行可靠，直接為使用設備直流供電，其應用范圍不僅限于開敞洋流中，對于河川中具有合適水流條件同樣適用。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種發電裝置，具體地說是涉及一種利用雙向低速洋流的發電裝置。
技術介紹
隨著國家海洋戰略地發展與推進，各種各樣的海洋裝備需求越來越多。高能耗的海洋裝備，大多數采用近岸電網通過電力電纜供電。而低能耗海洋裝備，往往電壓要求不高、電能需求不大，所以目前多采用蓄電池供電。但這種供電方式使用周期短，需定期更換，維護困難、成本極高。因此，現階段專利技術一種結構簡單的、可靠的、成本低的、隱蔽性好的、生態友好的洋流發電裝置是解決低能耗海洋裝備長期供電問題的當務之急。
技術實現思路
本專利技術要解決的問題是提供一種運行可靠、直接為海洋低能耗設備提供直流電源、適用范圍廣泛的全貫流無軸雙向洋流發電裝置。為了解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案：全貫流無軸雙向洋流發電裝置，包括匯流管、定子和無軸葉輪轉子，所述匯流管的兩端均為喇叭口形狀，所述定子為圓筒狀，所述定子內嵌于所述匯流管的中部，所述無軸葉輪轉子可在所述定子內穩定旋轉，所述無軸葉輪轉子包括輪緣和至少一片雙向葉片，所述輪緣為圓筒狀，所述雙向葉片為可捕獲雙向水流能量的翼型，所述雙向葉片的外周與所述輪緣固定。進一步的，所述無軸葉輪轉子通過側向嵌入所述匯流管的組合軸承支撐于所述定子的內部。進一步的，所述組合軸承包括一對C形軸承，所述C形軸承的套圈具有一圈側向的凹槽，所述輪緣的兩側分別具有與所述凹槽相匹配的凸緣。進一步的，所述套圈的內端面與所述匯流管之間設有滾珠。進一步的，所述套圈的內表面與所述匯流管之間設有滾珠。所述匯流管內固定有兩組導流葉柵組，所述兩組導流葉柵組分別位于所述無軸葉輪轉子的兩側。進一步的，所述導流葉柵組包括4～8片徑向布置的導流葉柵，所述導流葉柵與水流方向成一定角度，所述導流葉柵的外周與所述匯流管固定。所述定子包括定子鐵芯和定子繞組，所述定子經過整體真空浸漆處理，其表面形成有致密完整的絕緣漆膜。進一步的，所述定子繞組的裝配內表面和兩端部封灌有致密光滑完整的撓性樹脂層。所述輪緣的外表面固定有永磁體，所述輪緣整體封灌有致密光滑完整的撓性樹脂層。本專利技術的有益效果是：整個全貫流無軸雙向洋流發電裝置自成系統，自動適應雙向洋流發電，啟動流速低，防護等級高，整體一次性安裝免維護，運行可靠，直接為使用設備直流供電，其應用范圍不僅限于開敞洋流中，對于河川中具有合適水流條件同樣適用。附圖說明圖1是本專利技術全貫流無軸雙向洋流發電裝置的總裝配主視圖。圖2是圖1發電裝置中定子、轉子與匯流管的連接關系示意圖。圖3是本專利技術的無軸葉輪轉子側視圖。圖4是本專利技術的雙向葉片示意圖。圖5是本專利技術的固定導流葉柵側視圖。圖6是本專利技術的總裝配(無固定導流葉柵)主視圖。圖7是本專利技術的直流穩壓裝置示意圖。具體實施方式如圖1所示，全貫流無軸雙向洋流發電裝置，包括匯流管5、定子1和無軸葉輪轉子2，所述匯流管的兩端均為喇叭口形狀，所述定子為圓筒狀，所述定子內嵌于所述匯流管的中部，形成全貫流通道。所述匯流管為雙向喇叭口形狀，適用于雙向水流，當作為進流口時起匯流、提高流速的作用，當作為出流口時起擴散、減小出口流速作用，這樣可使全貫流通道形成較大前后壓差的作用，提高無軸葉輪轉子2的捕能效率。所述無軸葉輪轉子可在所述定子內穩定旋轉，所述無軸葉輪轉子包括輪緣和至少一片雙向葉片，所述輪緣為圓筒狀，如圖4所示，所述雙向葉片采用可捕獲雙向水流能量的翼型，所述雙向葉片的外周與所述輪緣固定，所述定子的電能輸出端連接有直流穩壓裝置。如圖2、圖3所示，所述無軸葉輪轉子2是捕能葉輪和發電機轉子的融合，采用無軸式結構，由輪轂24、輪緣22(即為轉子磁軛)和中間徑向分布的雙向葉片21組成。所述輪緣22的外表面固定有永磁體23，并加壓封灌一層撓性樹脂保護永磁體不受海水直接腐蝕。所述雙向葉片為可適應雙向水流捕獲能量的翼型，沿著水流方向設置，根據水流條件和翼型的不同，數量可為1～8片，外周與輪緣相連，內周與輪轂相連。如圖2所示，所述定子由定子機座12、定子鐵芯11與定子繞組13組成，定子鐵芯11是由硅鋼片疊壓而成，定子繞組13嵌放于定子鐵芯11槽內。定子組裝完成后，先采用真空浸漆處理，使定子繞組13層間和槽內孔隙充滿絕緣漆，然后再使用壓力封灌技術在定子繞組13和端部封灌撓性樹脂14，在定子內表面和端部形成致密光滑完整的撓性樹脂層，有效隔絕海水，保證電氣部件在海面以下300米絕緣性能良好。所述無軸葉輪轉子2通過側向嵌入所述匯流管的組合軸承3支撐于所述定子1的內部。所述組合軸承包括一對C形軸承，所述C形軸承的套圈具有一圈側向的凹槽，所述輪緣的兩側分別具有與所述凹槽相匹配的凸緣。所述套圈的內端面與所述匯流管之間設有滾珠。所述套圈的內表面與所述匯流管之間設有滾珠。即在套圈內設耐海水腐蝕的滾珠形成徑向和軸向組合球軸承，將無軸葉輪轉子2的徑向和軸向推力載荷傳遞給匯流管5，既保證了無軸葉輪轉子2與定子1的同心，又使其處于一種近似懸浮狀態，機械阻力矩極小。如圖1、圖5所示，所述匯流管內固定有兩組導流葉柵組，所述兩組導流葉柵組分別位于所述無軸葉輪轉子的兩側。所述導流葉柵組包括4～8片徑向布置的導流葉柵4，所述導流葉柵與水流方向成一定角度，所述導流葉柵的外周與所述匯流管固定。利用導流葉柵4安裝角度對全貫流通道內進出水流方向起引導作用，根據設計條件葉柵數可以是4～8片，可進一步提高無軸葉輪轉子2的捕能效率。在特殊設計條件下可不設置導流葉柵(如圖6所示)。所述無軸葉輪轉子2和定子1構成交流發電裝置，其捕獲雙向水流能后將機械能轉化為電能，如圖7所示，所述交流發電裝置的電能輸出端63與直流穩壓裝置6連接，所述直流穩壓裝置6的直流電能輸出端64與其它直流用電設備連接，為其長期供電。所述交流發電機的交流電能輸出端63是單相或三相的。所述直流穩壓裝置6包括整流電路61，所述整流電路的輸入端與交流發電機的電能輸出端63直接相連，所述整流電路61的輸出端與穩壓電路62連接，所述穩壓電路62的輸出端即是直流穩壓裝置6的直流電能輸出端64，與其它直流用電設備連接為其持續提供直流電能，所述直流穩壓裝置6外殼表面用撓性樹脂封灌，固化后使電氣工作面與水流可靠隔離，既可讓洋流直接帶走內部發熱損耗，又可達到300米深海防護的目的。所述直流穩壓裝置6的直流電能輸出端64電壓為6V、12V、24V、36V、48V、60V、72V、96V、110V或220V，適用于不同額定電壓的用電設備。所述全貫流通道由一安裝座7固定于其它設備或基礎上，所述直流穩壓模塊6固定于安裝座7內，便于直流電能輸出與其它電流用電設備連接。本專利技術的安裝座7型式不局限于圖示型式和安裝方向，還可以是其它適合的結構型式，可以設置在全貫流通道的各個方向，以適應所述發電裝置的各種不同的安裝方式。本專利技術全貫流無軸雙向洋流發電裝置可以安裝于開敞洋流中，或者安裝于具有合適水流條件河川中。工作時，正向水流時，水流先通過前端匯流管5匯流、加速，再由具有一定安裝角度的前端導流葉柵4引導流向，然后推動無軸葉輪轉子2正向轉動從而使水流機械能被葉輪轉子2捕獲，流經葉輪轉子2后的水流再由后端導流葉柵4引導流向，通過后端匯流管4減小出口流速，形成較大前后壓差，提高葉輪轉子2的捕能效率；葉輪轉子2帶動輪緣外周的永磁體23轉動產生旋轉磁場，使發電機定子繞組本文檔來自技高網...
【技術保護點】
全貫流無軸雙向洋流發電裝置，其特征在于：包括匯流管、定子和無軸葉輪轉子，所述匯流管的兩端均為喇叭口形狀，所述定子為圓筒狀，所述定子內嵌于所述匯流管的中部，所述無軸葉輪轉子可在所述定子內穩定旋轉，所述無軸葉輪轉子包括輪緣和至少一片雙向葉片，所述輪緣為圓筒狀，所述雙向葉片為可捕獲雙向水流能量的翼型，所述雙向葉片的外周與所述輪緣固定。
【技術特征摘要】
1.全貫流無軸雙向洋流發電裝置，其特征在于：包括匯流管、定子和無軸葉輪轉子，所述匯流管的兩端均為喇叭口形狀，所述定子為圓筒狀，所述定子內嵌于所述匯流管的中部，所述無軸葉輪轉子可在所述定子內穩定旋轉，所述無軸葉輪轉子包括輪緣和至少一片雙向葉片，所述輪緣為圓筒狀，所述雙向葉片為可捕獲雙向水流能量的翼型，所述雙向葉片的外周與所述輪緣固定。2.根據權利要求1所述的全貫流無軸雙向洋流發電裝置，其特征在于：所述無軸葉輪轉子通過側向嵌入所述匯流管的組合軸承支撐于所述定子的內部。3.根據權利要求2所述的全貫流無軸雙向洋流發電裝置，其特征在于：所述組合軸承包括一對C形軸承，所述C形軸承的套圈具有一圈側向的凹槽，所述輪緣的兩側分別具有與所述凹槽相匹配的凸緣。4.根據權利要求3所述的全貫流無軸雙向洋流發電裝置，其特征在于：所述套圈的內端面與所述匯流管之間設有滾珠。5.根據權利要求3或4所述的全貫流無軸雙向洋流發電裝置，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳立衛，劉胤超，陳文鵬，王駱鐘，
申請(專利權)人：杭州江河水電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33
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