本发明专利技术公开了一种水力发电设备的水能接收装置，本发明专利技术的水能接收装置，其包括：螺旋体和动力传递装置，所述螺旋体是具有至少二个螺旋表面的密闭腔体，该密闭腔体内装有密度调节物质，使该螺旋体的整体平均密度等于所应用水体的密度；所述动力传递装置，装于所述螺旋体，用于向发电机构传输所述螺旋体所接收的动力。该水能接收装置能漂浮于水体内任意位置，接收水面下水流的动能，因此能够抵抗自然灾害的侵害，发电稳定性也比较好，其结构简单、造价低、也易于实现大型化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术有关一种水力发电设备，具体而言是涉及一种悬浮于水面下用于接收水流 动能的水能接收装置。
技术介绍
水力发电设备，就是将水流所携带的能量转化为电力的装置。水能接收装置，就是水能发电设备上用于接收水流动能，并将该动能输出到水能 发电设备的发电机构，以将该动能转化为电能的装置。现有的水力发电设备主要有四大类一类是依靠波浪拍打水岸，使水位升高，利用 水位落差驱动发电设备发电，与常见的落差发电技术类似；另一类是依靠波浪的升高和降 低，带动浮子产生垂直振动或相对运动，而使发电设备发电；第三类则是在管道里加装置， 利用管道随波浪的顺次移动而发电；第四类则是将发电浆叶放在水下工作，利用水流驱动 桨叶旋转而带动发电机发电。其中，第一类发电设备需要在海边或河岸等具有较高波浪的地方建筑岸提，在岸 提内修建发电设备，其对地理位置、水文环境等都有较高的要求，不适合大范围应用。第二类、第三类发电设备由于是利用波浪的波动产生动力，而波浪的波动是不稳 定的，导致所发的电流也不稳定，发电效率比较低，而且由于海面海况瞬息万变，在遭遇狂 风巨浪的情况下，极易造成发电设备的损坏，其抵抗自然灾害的能力比较差。第四类发电设备类似于风力发电，需要在水底建造立柱，在立柱位于水面下、接近 水面的位置安装桨叶，利用桨叶接收水流动能。由于水面附近水流流向、流速在一段时间内 相对稳定，因此浆叶型水能接收装置接收水能相对稳定，发电效率也比较高，但其也有二个 主要的缺点一是为了收集并不太充足的海水能量(指其浆叶扫过面积的能量)，需要建造 高大的海底立柱，投资高，效益差；其次，由于海水的能量最大值在海面，而到了一定深度就 很平静了，即便十二级台风情况下，海面以下十米，基本很平静了。这种发电设备的桨叶，上 部不超过海平面，下部不应超过距离海平面六米(毕竟刮十二级台风很少)，因此，难以实 现大型化。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术解决的技术问题在于提供一种水力发电设备的水能接收装置， 该水能接收装置能漂浮于水体内任意位置，接收水面下水流的动能，因此能够抵抗自然灾 害的侵害，发电稳定性也比较好，其结构简单、造价低、也易于实现大型化。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下的技术方案一方面，本专利技术的水能接收装置，其包括螺旋体，是具有至少一个螺旋表面的密闭腔体，该密闭腔体内装有密度调节物质， 使该螺旋体的整体平均密度等于所应用水体的密度；动力传递装置，装于所述螺旋体，用于向发电机构传输所述螺旋体所接收的动力。作为一种可选择的方案，所述螺旋体可以为刚性螺旋体，而所述动力传递装置为 在所述螺旋体尾部设置的驱动轴。可选择地，所述刚性螺旋体由铝合金、不锈钢或其他金属制成。可选择地，所述刚性螺旋体是在刚性骨架外覆设膜壳而形成。优选地，所述刚性螺旋体具有相对的二个螺旋表面。所述刚性螺旋体也可以具有对称设置的三个或四个螺旋表面。作为另一种可选择的方案，所述螺旋体也可为柔性螺旋体，在该柔性螺旋体内填 充有水，在所述螺旋体内壁贴覆有或在填充水中加有所述密度调节物质；而所述动力传递 装置包括在所述螺旋体外表面沿长度方向设置的至少三根牵引绳，用于连接位于所述柔性 螺旋体端部的驱动架。所述密度调节物质可以根据需要选择使用，可以是密度小于水的材料，也可以是 密度大于水的材料；既可以是溶于水的材料，加入水中调节密度，也可以是不溶于水的材 料，贴于螺旋体内壁调节密度；既可以是固体，也可以是液体或气体，还可以二种以上材料 混用。如可以将食盐溶入水中增加水的密度，也可以将聚乙烯塑料贴覆于螺旋体内壁减小 密度，如此等等.......可选择地，所述柔性螺旋体具有二个螺旋表面，该螺旋表面是由在一圆形水囊内 相对表面设置的牵拉索依次牵拉而形成，各牵拉索之间依次错开一夹角，成螺旋状布置。可选择地，所述柔性螺旋体具有三个对称的螺旋表面，该螺旋表面是由在一圆形 水囊内设置的多个星形牵拉索依次牵拉而成，各星形牵拉索具有从中心点向外延伸的彼此 成120°角的三个牵引端，并且各星形牵拉索之间依次错开一夹角，成螺旋状布置。优选地，所述螺旋体长度至少是水波波长的二倍。不同水体水波波长可能会不一 样，并且在水体的不同深度波长也会有区别，可以取其波长较大值，采用该长度的螺旋体可 以同时受到二个水波的作用，因而可以减少水流波动所导致的螺旋体变形。另一方面，本专利技术的水能接收装置，其包括螺旋体，具有至少二个螺旋表面，该螺旋表面是由至少二个密闭腔体互相缠绕而 成，各密闭腔体之间彼此连接，在各密闭腔体内装有密度调节物质，使该螺旋体的整体平均 密度等于所应用水体的密度；动力传递装置，装于所述螺旋体，用于向发电机构传输所述螺旋体所接收的动力。作为一种选择，所述密闭腔体为刚性管体，而所述动力传递装置为在所述螺旋体 尾部设置的驱动轴。优选地，所述刚性管体数量为二根，二根刚性管体在内侧相对处彼此连接，形成具 有二个螺旋表面的螺旋体。进一步地，所述二根刚性管体之间具有一等间距，在二刚性管体相对处由螺旋状 连接板或数根螺旋排列的连接杆连接。作为另一种选择，所述密闭腔体为柱状水囊，在该柱状水囊的内侧壁贴附有所述 密度调节物质或在水中加有所述密度调节物质；而所述动力传递装置包括在所述螺旋体外 表面沿长度方向设置的至少三根牵引绳，用于连接位于所述柱状水囊端部的驱动架。优选地，所述柱状水囊数量为二根，该二个柱状水囊在内侧相对处彼此连接，形成 具有二个螺旋表面的螺旋体。进一步地，所述二个柱状水囊之间具有一等间距，在该二个柱状水囊相对处由数 根牵拉索连接，在柱状水囊的两端装有定型分离架。更进一步，在所述牵拉索的一侧或二侧覆设蒙皮。可选择地，所述柱状水囊的数量为三个，该三个柱状水囊互相缠绕形成具有三个 对称螺旋表面的螺旋体，该三个柱状水囊相对处彼此连接。进一步地，所述三个柱状水囊彼此之间具有相等间距，在三个柱状水囊之间由多 根星形牵拉索依次牵拉而成，每个星形牵拉索具有从中心点向外延伸的三个牵引端，分别 连接三个柱状水囊，在三柱状水囊的两端部装有定型分离架。更进一步，在所述星形牵拉索一侧或两侧覆设蒙皮。优选地，所述螺旋体长度至少是水波波长的二倍。与现有技术相比，本专利技术的水能接收装置由于与所应用的水体具有相同的密度， 能随水力发电设备的发电机构(带有调节浮箱)漂浮于水体内任意位置，在风浪小时贴近 水面，而在风浪大时沉入水中，因此能够抵抗自然灾害的侵害；由于水能发电装置具有的至 少二个螺旋面能接收水面下各个方向的水流的动能，能量接收效率比较高，发电稳定性也 比较好，而且本专利技术的水能接收装置仅需要制造螺旋体与发电机构，并将二者相连再通过 缆绳锚固在水底即可，不再需要建造复杂的水底建筑或提岸构筑物，其结构简单、造价低； 此外由于水能接收装置是横向漂浮在水面下，延长度方向接收水能，因此该水能接收装置 也可以做得比较大，易于实现大型化。附图说明图1是装有本专利技术水能接收装置的水力发电设备正面结构示意图。图2是图1的俯视图。图3是图1的右视图。图4是图1所示水力发电设备在风浪小时的工作状态示意图。图5是图1所示水力发电设备在风浪大时的工作状态示意图。图6是本专利技术水能接收装置的一个实施例的结构示意图，其中螺旋体具有一个刚 性密闭腔体。图7是图6的俯视图。图8是本专利技术水能接收装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水能接收装置，其特征在于包括：螺旋体，是具有至少一个螺旋表面的密闭腔体，该密闭腔体内装有密度调节物质，使该螺旋体的整体平均密度等于所应用水体的密度；动力传递装置，装于所述螺旋体，用于向发电机构传输所述螺旋体所接收的动力。
【技术特征摘要】
一种水能接收装置，其特征在于包括螺旋体，是具有至少一个螺旋表面的密闭腔体，该密闭腔体内装有密度调节物质，使该螺旋体的整体平均密度等于所应用水体的密度；动力传递装置，装于所述螺旋体，用于向发电机构传输所述螺旋体所接收的动力。2.根据权利要求1所述的水能接收装置，其特征在于所述螺旋体为刚性螺旋体，而所 述动力传递装置为在所述螺旋体尾部设置的驱动轴。3.根据权利要求2所述的水能接收装置，其特征在于所述刚性螺旋体由铝合金、不锈 钢或其他金属制成。4.根据权利要求2所述的水能接收装置，其特征在于所述刚性螺旋体是在刚性骨架 外覆设膜壳而形成。5.根据权利要求2所述的水能接收装置，其特征在于所述刚性螺旋体具有相对的二 个螺旋表面。6.根据权利要求2所述的水能接收装置，其特征在于所述刚性螺旋体具有对称设置 的三个或四个螺旋表面。7.根据权利要求1所述的水能接收装置，其特征在于所述螺旋体为柔性螺旋体，在该 柔性螺旋体内填充有水，在所述螺旋体内壁贴覆有或在填充水中加有所述密度调节物质； 而所述动力传递装置包括在所述螺旋体外表面沿长度方向设置的至少三根牵引绳，用于连 接位于所述柔性螺旋体端部的驱动架。8.根据权利要求7所述的水能接收装置，其特征在于所述柔性螺旋体具有二个螺旋 表面，该螺旋表面是由在一圆形水囊内相对表面设置的牵拉索依次牵拉而形成，各牵拉索 之间依次错开一夹角，成螺旋状布置。9.根据权利要求7所述的水能接收装置，其特征在于所述柔性螺旋体具有三个对称 的螺旋表面，该螺旋表面是由在一圆形水囊内设置的多个星形牵拉索依次牵拉而成，各星 形牵拉索具有从中心点向外延伸的彼此成120°角的三个牵引端，并且各星形牵拉索之间 依次错开一夹角，成螺旋状布置。10.根据权利要求1 9中任一项所述的水能接收装置，其特征在于所述螺旋体长度 至少是水波波长的二倍。11.一种水能接收装置，其特征在于包括螺旋体，具有至少二个螺旋表面，该螺旋表面是由至少二个密闭腔体互相缠绕而成，各 密闭腔体之间彼此连接，在各密闭腔体内装有密度调节物质，使该螺旋体的整体平均密度 等于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张阳，
申请(专利权)人：中国中煤能源集团有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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