本發(fā)明屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種改良結(jié)構(gòu)的洋流發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

海洋是地球上最廣闊的水體的總稱，海洋的中心部分稱作洋，邊緣部分稱作海，彼此相互連通。洋流發(fā)電和潮汐能發(fā)電與普通水力發(fā)電原理類似，通過水流帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。

海洋中海水的流動產(chǎn)生洋流，洋流的方向是會發(fā)生變化的，并且洋流的大小也是會發(fā)生變化的，而洋流的方向變化和大小變化將直接影響洋流發(fā)電的效率。

另外，海洋中還蘊(yùn)含著豐富的太陽能、潮汐能和波浪能等，所以如何充分地利用海洋中所蘊(yùn)含的能源來轉(zhuǎn)化為人類日常生活所需要的電能，是一個急切需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種改良結(jié)構(gòu)的海洋發(fā)電裝置，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何提高洋流發(fā)電裝置的發(fā)電效率。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種改良結(jié)構(gòu)的洋流發(fā)電裝置，包括固定座，其特征在于，還包括浮體、連接繩和固定管，所述固定管豎直設(shè)置在固定座上，所述浮體上開設(shè)有通孔，所述固定管設(shè)置在通孔中并且固定管和通孔之間間隙配合，所述連接繩的一端和浮體的外壁固連，另外一端連接有發(fā)電機(jī)構(gòu)，所述發(fā)電機(jī)構(gòu)包括若干個能夠吸收太陽能進(jìn)行發(fā)電的太陽能翼板、主軸和設(shè)置在主軸上的發(fā)電機(jī)，所述主軸的兩端分別設(shè)置有的浮體一和浮體二，所述主軸內(nèi)部具有空腔一，浮體一中具有空腔二，浮體二中具有空腔三，主軸上設(shè)置有水泵，所述水泵通過三根管道分別和與空腔一、空腔二和空腔三連通，每根管道上均設(shè)有電磁閥，所述主軸上靠近浮體一的一端套設(shè)有套管，所述套管與主軸之間轉(zhuǎn)動連接，所述套管位于發(fā)電機(jī)和浮體一之間，所述浮體中設(shè)置有控制器，所述水泵和電磁閥均連接控制器的輸出端，所述套管上套接有套圈，所述套管和套圈間隙配合，所述套管的兩端均具有凸出的環(huán)形擋沿，所述套圈位于兩環(huán)形擋沿之間，所述套管靠近發(fā)電機(jī)一端的環(huán)形擋沿與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定，每個所述太陽能翼板的兩端均分別固連在套管靠近浮體一一端的環(huán)形擋沿和套圈上，若干個太陽能翼板沿著套管的周向均勻設(shè)置，所述套圈上固定有阻流板，所述阻流板呈環(huán)形，阻流板的內(nèi)圈和套圈的外壁固連，阻流板的外圈上沿著周向設(shè)置有葉輪，所述太陽能翼板采用可變形材料制成，所述浮體二和連接繩的端部連接。

上述的一種改良結(jié)構(gòu)的洋流發(fā)電裝置中，所述水泵通過管道一和空腔一連通，所述管道一上設(shè)置有電磁閥一，所述水泵通過管道二和空腔二連通，所述管道二上設(shè)置有電磁閥二，所述水泵通過管道三和空腔三連通，所述管道三上設(shè)置有電磁閥三，所述電磁閥一、電磁閥二和電磁閥三均通過導(dǎo)線和控制器的輸出端連接。

本發(fā)明的工作原理：固定座設(shè)置在海底，固定管的一端位于海水中，另外一端始終處于海面以上，浮體具有浮力，所以浮體始終漂浮在海面上，在潮汐能的作用下，浮體可以沿著固定管的軸向上下運(yùn)動，所述浮體中的通孔和固定管間隙配合，所以浮體可以繞著固定管的周向轉(zhuǎn)動，所以在洋流的作用下，連接繩的長度方向始終和洋流的的流向一致，這樣可以使得發(fā)電機(jī)構(gòu)始終受到洋流的作用，提高發(fā)電效率。

當(dāng)海洋的洋流較小，陽光較好時，通過控制器控制電磁閥一、電磁閥二打開，控制器同時控制水泵把空腔一、空腔二中的水排出，浮體一上浮，然后電磁閥一、電磁閥二關(guān)閉，電磁閥三打開，水泵往空腔三中輸，入水體，浮體二下沉，直到主軸呈直立狀態(tài)，從而使得套管上的太陽能翼板浮出水面吸收太陽能進(jìn)行發(fā)電。

當(dāng)洋流較大或者陽光不好時，通過控制器控制電磁閥一、電磁閥二和電磁閥三均打開，控制器控制水泵往空腔一、空腔二和空腔三中注入水體，使得浮體二、浮體一和主軸下沉到海水中，并且使得主軸呈水平狀態(tài)，太陽能翼板沉入水中，這時，洋流推動下，葉輪和太陽能翼板轉(zhuǎn)動，葉輪通過阻流板帶動套管轉(zhuǎn)動，太陽能翼板則直接帶動套管轉(zhuǎn)動，同時，洋流還推動阻流板向浮體一方向移動，從而使得太陽能翼板相對于主軸1發(fā)生偏斜扭曲形成螺旋葉輪形態(tài)結(jié)構(gòu)，從而在洋流的沖擊下太陽能翼板能夠更好的帶動套管轉(zhuǎn)動，增加套管的轉(zhuǎn)動速度，從而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，提高發(fā)電效率。

上述的一種改良結(jié)構(gòu)的洋流發(fā)電裝置中，所述浮體一具有殼體一，所述殼體一和空腔二之間依次設(shè)置有壓電材料層和橡膠密封層，所述浮體二具有殼體二，所述殼體二和空腔三之間依次設(shè)置有壓電材料層和橡膠密封層。

上述的一種改良結(jié)構(gòu)的洋流發(fā)電裝置中，所述空腔二和空腔三中均設(shè)置有鋼珠。

上述的一種改良結(jié)構(gòu)的洋流發(fā)電裝置中，所述太陽能翼板呈三角形，所述太陽能翼板包括芯板和設(shè)置在芯板兩側(cè)的薄膜太陽能電池，所述芯板為橡膠板或者0.1mm的不銹鋼板。

上述的一種改良結(jié)構(gòu)的洋流發(fā)電裝置中，所述固定管中沿著軸向設(shè)置有線圈，所述浮體中設(shè)置有若干塊磁鐵。

上述的一種改良結(jié)構(gòu)的洋流發(fā)電裝置中，所述浮體的上側(cè)面上設(shè)置有太陽能電池板。

上述的一種改良結(jié)構(gòu)的洋流發(fā)電裝置中，所述主軸靠近浮體二的一端還設(shè)有水翼板，所述水翼板位于浮體二和水泵之間。

上述的一種改良結(jié)構(gòu)的洋流發(fā)電裝置中，所述水翼板包括連接部和水平翼，所述連接部上開設(shè)有固定孔，所述水平翼有兩塊并且分別對稱設(shè)置在連接部的外壁上，所述水平翼中設(shè)置有溫差發(fā)電片，所述主軸設(shè)置在固定孔中，所述主軸的外壁和固定孔的內(nèi)壁固連。

上述的一種改良結(jié)構(gòu)的洋流發(fā)電裝置中，所述浮體二上設(shè)置有眼環(huán)一，所述連接繩的端部固連有眼環(huán)二，所述眼環(huán)一通過連接件和眼環(huán)二脫卸式連接。

上述的一種改良結(jié)構(gòu)的洋流發(fā)電裝置中，所述固定管的上端設(shè)置有限位塊，所述限位塊的尺寸大于通孔的尺寸，所述限位塊的上方設(shè)置有太陽能電池板。

在上述的海洋多能源發(fā)電裝置中，所述套管通過兩軸承轉(zhuǎn)動連接在主軸上。軸承有兩個分別位于套管的兩端，套管轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性較好。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、能夠通過海洋的洋流和太陽能進(jìn)行發(fā)電，可根據(jù)實(shí)際的環(huán)境自由切換，實(shí)現(xiàn)海洋上的多能源發(fā)電，提高海洋能源的利用率。

2、可以利用溫差、壓力和線圈切割磁感線進(jìn)行發(fā)電，可以充分利用海洋能發(fā)電。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中發(fā)電機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是太陽能翼板偏斜扭曲形成螺旋葉輪形態(tài)的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是水泵和空腔一、空腔二、空腔三的連接示意圖。

圖4是本發(fā)明工作狀態(tài)一時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明工作狀態(tài)二時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖4中A處的放大圖。

圖7是水翼板的結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖中，1、主軸；1a、空腔一；1a1、管道一；1a2、電磁閥一；2、水泵；3、發(fā)電機(jī)；3a、轉(zhuǎn)子；4、浮體一；4a、殼體一；4b、空腔二；4b1、管道二；4b2、電磁閥二；5、套管；5a、環(huán)形擋沿；6、太陽能翼板；7、套圈；8、阻流板；8a、葉輪；9、浮體二；9a、殼體二；9b、空腔三；9b1、管道三；9b2、電磁閥三；10、水翼板；10a、連接部；10b、固定孔；10c、水平翼；10d、溫差發(fā)電片；11、軸承；12、壓電材料層；13、橡膠密封層；14、鋼珠；15、眼環(huán)一；16、固定座；16a、固定管；17、浮體；17a、通孔；18、磁鐵；19、控制器；20、限位塊；21、太陽能電池板；22、線圈；23、連接繩；24、眼環(huán)二；25、連接件。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

如圖1至圖7所示，一種改良結(jié)構(gòu)的洋流發(fā)電裝置，包括固定座16、浮體17、連接繩23和固定管16a，所述固定管16a豎直設(shè)置在固定座16上，所述浮體17上開設(shè)有通孔17a，所述固定管16a設(shè)置在通孔17a中并且固定管16a和通孔17a之間間隙配合，所述連接繩23的一端和浮體17的外壁固連，另外一端連接有發(fā)電機(jī)構(gòu)，所述發(fā)電機(jī)構(gòu)包括若干個能夠吸收太陽能進(jìn)行發(fā)電的太陽能翼板6、主軸1和設(shè)置在主軸1上的發(fā)電機(jī)3，所述主軸1的兩端分別設(shè)置有的浮體一4和浮體二9，所述主軸1內(nèi)部具有空腔一1a，浮體一4中具有空腔二4b，浮體二9中具有空腔三9b，主軸1上設(shè)置有水泵2，所述水泵2通過三根管道分別和與空腔一1a、空腔二4b和空腔三9b連通，每根管道上均設(shè)有電磁閥，所述主軸1上靠近浮體一4的一端套設(shè)有套管5，所述套管5與主軸1之間轉(zhuǎn)動連接，所述套管5位于發(fā)電機(jī)3和浮體一4之間，所述浮體17中設(shè)置有控制器19，所述水泵2和電磁閥均連接控制器19的輸出端，所述套管5上套接有套圈7，所述套管5和套圈7間隙配合，所述套管5的兩端均具有凸出的環(huán)形擋沿5a，所述套圈7位于兩環(huán)形擋沿5a之間，所述套管5靠近發(fā)電機(jī)3一端的環(huán)形擋沿5a與發(fā)電機(jī)3的轉(zhuǎn)子3a固定，每個所述太陽能翼板6的兩端均分別固連在套管5靠近浮體一4一端的環(huán)形擋沿5a和套圈7上，若干個太陽能翼板6沿著套管5的周向均勻設(shè)置，所述套圈7上固定有阻流板8，所述阻流板8呈環(huán)形，阻流板8的內(nèi)圈和套圈7的外壁固連，阻流板8的外圈上沿著周向設(shè)置有葉輪8a，所述太陽能翼板6采用可變形材料制成，所述浮體二9和連接繩23的端部連接。

具體來說，所述水泵2通過管道一1a1和空腔一1a連通，所述管道一1a1上設(shè)置有電磁閥一1a2，所述水泵2通過管道二4b1和空腔二4b連通，所述管道二4b1上設(shè)置有電磁閥二4b2，所述水泵2通過管道三9b1和空腔三9b連通，所述管道三9b1上設(shè)置有電磁閥三9b2，所述電磁閥一1a2、電磁閥二4b2和電磁閥三9b2均通過導(dǎo)線和控制器19的輸出端連接。

本發(fā)明的工作原理：固定座16設(shè)置在海底，固定管16a的一端位于海水中，另外一端始終處于海面以上，浮體17具有浮力，所以浮體17始終漂浮在海面上，在潮汐能的作用下，浮體17可以沿著固定管16a的軸向上下運(yùn)動，所述浮體17中的通孔17a和固定管16a間隙配合，所以浮體17可以繞著固定管16a的周向轉(zhuǎn)動，所以在洋流的作用下，連接繩23的長度方向始終和洋流的流向一致，這樣可以使得發(fā)電機(jī)構(gòu)始終受到洋流的作用，提高發(fā)電效率；

如圖4所示：當(dāng)洋流較大或者陽光不好時，通過控制器19控制電磁閥一1a2、電磁閥二4b2和電磁閥三9b2均打開，控制器19控制水泵2往空腔一1a、空腔二4b和空腔三9b中注入水體，使得浮體二9、浮體一4和主軸1下沉到海水中，并且使得主軸1呈水平狀態(tài)，太陽能翼板6沉入水中，這時，在洋流推動下，葉輪8a和太陽能翼板6轉(zhuǎn)動，葉輪8a通過阻流板8帶動套管5轉(zhuǎn)動，太陽能翼板6則直接帶動套管5轉(zhuǎn)動，同時，洋流還推動阻流板8向浮體一4方向移動，從而使得太陽能翼板6相對于主軸1發(fā)生偏斜扭曲形成螺旋葉輪形態(tài)結(jié)構(gòu)，如圖2所示，從而在洋流的沖擊下太陽能翼板6能夠更好的帶動套管5轉(zhuǎn)動，增加套管5的轉(zhuǎn)動速度，從而帶動發(fā)電機(jī)3發(fā)電，提高發(fā)電效率。

如圖5所示：當(dāng)海洋的洋流較小，陽光較好時，通過控制器19控制電磁閥一1a2、電磁閥二4b2打開，控制器19同時控制水泵2把空腔一1a、空腔二4b中的水排出，浮體一4上浮，然后電磁閥一1a2、電磁閥二4b2關(guān)閉，電磁閥三9b2打開，水泵2往空腔三9b中輸，入水體，浮體二9下沉，直到主軸1呈直立狀態(tài)，從而使得套管5上的太陽能翼板6浮出水面吸收太陽能進(jìn)行發(fā)電。

具體來說，套管5通過兩軸承11轉(zhuǎn)動連接在主軸1上，兩軸承11分別設(shè)置在套管5的兩端，能夠?qū)ρ罅髌鸬揭欢ǖ恼趽踝饔?，軸承11還可以使得套管5可以順暢地在主軸1上轉(zhuǎn)動。

浮體一4和浮體二9的設(shè)計(jì)，使得能夠更容易的實(shí)現(xiàn)調(diào)整主軸1處于直立或者水平狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)通過海洋的洋流或者太陽能進(jìn)行發(fā)電，實(shí)現(xiàn)海洋上的多能源發(fā)電，提高海洋能源的利用率。

具體來說，所述浮體一4具有殼體一4a，所述殼體一4a和空腔二4b之間依次設(shè)置有壓電材料層12和橡膠密封層13，所述浮體二9具有殼體二9a，所述殼體二9a和空腔三9b之間依次設(shè)置有壓電材料層12和橡膠密封層13。

當(dāng)水泵2往空腔二4b和空腔三9b輸入水體，或者是水泵2把空腔二4b和空腔三9b中的水體排出的過程中，空腔二4b和空腔三9b中的壓力會發(fā)生變化，從而使得壓電材料層12產(chǎn)生變形而發(fā)電，橡膠密封層13起到隔離壓電材料層12和水體的作用，防止海水和壓電材料層12直接接觸。

具體來說，所述空腔二4b和空腔三9b中均設(shè)置有鋼珠14。鋼珠14起到收集洋流的動能和波浪能的作用，浮體一4和浮體二9在洋流和波浪的作用下會發(fā)生晃動，使得鋼珠14在空腔二4b和空腔三9b中滾動，從而使得壓電材料層12在鋼珠14的作用下產(chǎn)生電能。

具體來說，所述太陽能翼板6呈三角形，太陽能翼板6的下邊沿的兩端分別固連在套圈7和套管5靠近浮體一4一端的環(huán)形檔沿5a上，所述太陽能翼板6包括芯板和設(shè)置在芯板兩側(cè)的薄膜太陽能電池，所述芯板為橡膠板或者0.1mm的不銹鋼板。

三角形的太陽能翼板6在洋流的作用下扭曲后形成螺旋葉輪形態(tài)結(jié)構(gòu)，浮上水面后又能夠復(fù)原，從而實(shí)現(xiàn)通過海洋的洋流和太陽能進(jìn)行發(fā)電，實(shí)現(xiàn)海洋上的多能源發(fā)電，提高海洋能源的利用率。

所述薄膜太陽能電池為硅基薄膜太陽能電池、銅銦鎵硒薄膜太陽能電池和碲化鎘薄膜太陽能電池中的一種。

作為優(yōu)選，阻流板8與太陽能翼板6相垂直，這樣設(shè)計(jì)能夠更好地對洋流進(jìn)行阻擋，從而可以快速地推動阻流板8向浮體一4方向移動，增加太陽能翼板6相對于主軸1發(fā)生偏斜扭曲量，使得太陽能翼板6形成螺旋葉輪形態(tài)結(jié)構(gòu)，增加套管5的轉(zhuǎn)速，提高發(fā)電機(jī)3的發(fā)電效率。

具體來說，所述固定管16a中沿著軸向設(shè)置有線圈22，所述浮體17中設(shè)置有若干塊磁鐵18。

磁鐵18可以產(chǎn)生磁場，當(dāng)浮體17沿著固定管16a上下運(yùn)動或者浮體17繞著固定管16a的周向轉(zhuǎn)動的過程中，線圈22切割磁感線發(fā)電。

具體來說，所述浮體17的上側(cè)面上設(shè)置有太陽能電池板21。浮體17的上側(cè)面可以受到太陽的照射，太陽能電池板21可以在太陽的照射下產(chǎn)生電能。

具體來說，所述主軸1靠近浮體二9的一端還設(shè)有水翼板10，所述水翼板10位于浮體二9和水泵2之間。

水翼板10將浮體二9與水泵2相隔開，避免由于水泵2工作而引起浮體二9及主軸1轉(zhuǎn)動，提高穩(wěn)定性。

水翼板10用來阻止主軸1的轉(zhuǎn)動，從而使得在洋流的作用下套管5和主軸1之間能夠發(fā)生轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)通過海洋的洋流進(jìn)行發(fā)電。

具體來說，所述水翼板10包括連接部10a和水平翼10c，所述連接部10a上開設(shè)有固定孔10b，所述水平翼10c有兩塊并且分別對稱設(shè)置在連接部10a的外壁上，所述水平翼10c中設(shè)置有溫差發(fā)電片10d，所述主軸1設(shè)置在固定孔10b中，所述主軸1的外壁和固定孔10b的內(nèi)壁固連。

當(dāng)水平翼10c的兩側(cè)面有溫度差的時候，水平翼10c中設(shè)置有溫差發(fā)電片10d就可以產(chǎn)生電能。

具體來說，所述浮體二9上設(shè)置有眼環(huán)一15，所述連接繩23的端部固連有眼環(huán)二24，所述眼環(huán)一15通過連接件25和眼環(huán)二24脫卸式連接，這樣方便地把發(fā)電機(jī)構(gòu)從連接繩23上拆卸下來，方便對發(fā)電機(jī)構(gòu)進(jìn)行維修和保養(yǎng)。

具體來說，所述固定管16a的上端設(shè)置有限位塊20，所述限位塊20的尺寸大于通孔17a的尺寸，所述限位塊20的上方設(shè)置有太陽能電池板21。

限位塊20起到防止浮體17脫離固定管16a的作用，太陽能電池板21可以充分利用太陽能能行發(fā)電。

具體來說，所述發(fā)動機(jī)3、太陽能電池板21、線圈22、溫差發(fā)電片10d和壓電材料層12均通過導(dǎo)線和儲電設(shè)備或者用電設(shè)備連接，所述儲電設(shè)備或者用電設(shè)備可以設(shè)置在海岸上，也可以設(shè)置在本改良結(jié)構(gòu)的洋流發(fā)電裝置上。

具體來說，所述壓電材料層12是壓電晶體、壓電陶瓷。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。