CN108590924A - 一种船用同步海洋能采集转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种船用同步海洋能采集转换装置，包括导流管、驱动涡轮、发电机、转速传感器、流量传感器、控制电路，导流管为空心管状结构，通过转台机构与船体底部外表面相互连接，驱动涡轮、发电机均嵌于导流管内，导流管侧表面均布至少三个导流孔，导流孔环绕导流管轴线均布，并位于驱动涡轮正前方，导流孔包括透孔、引流板、调节驱动机构，控制电路嵌于导流管外表面，并分别与发电机、转速传感器、流量传感器及船舶控制电路电气连接。本发明一方面有效适应满足与多种类型船舶配套运行的需要，另一方面在船舶运行过程中，利用船舶运行时产生的水流进行发电作业，并将产生的电能反馈到船舶，从而达到降低船舶运行能耗的目的。

Description

一种船用同步海洋能采集转换装置
技术领域
本发明涉及一种海洋能采集设备，确切地说是一种船用同步海洋能采集转换装置。
背景技术
目前各类船舶在运行过程中，主要是通过船舶自身携带的油料等燃料为船舶运行提供动力，虽然可以满足使用需要，但也导致船舶运行是的能耗相对较高，而船舶在运行过程中，一方面船舶自身与水面会会产生流速较大的水流，另一方面船舶运行的水体自身往往也会产生较大的水流，因此如可利用水流实现发电，并将产生电能反馈回船舶自身的动力***中，成为了提高船舶运行效率，降低运行能耗的重要途径之一，而当前针对这一问题尚缺乏有效的解决手段和相关设备，因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的海洋能采集设备，以满足实际使用的需要。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种船用同步海洋能采集转换装置，该发明结构简单，使用灵活方便，通用性、集成性及运行自动化程度高，一方面有效适应满足与多种类型船舶配套运行的需要，另一方面在船舶运行过程中，利用船舶运行时产生的水流进行发电作业，并将产生的电能反馈到船舶，从而达到降低船舶运行能耗的目的。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种船用同步海洋能采集转换装置，包括导流管、驱动涡轮、发电机、转速传感器、流量传感器、控制电路，导流管为空心管状结构，通过转台机构与船体底部外表面相互连接，且导流管轴线与船体轴线呈0°—45°夹角，驱动涡轮、发电机均嵌于导流管内，并沿着导流管轴线方向从前置后分布，驱动涡轮、发电机与导流管同轴分布，且驱动涡轮与发电机间通过传动轴相互连接，导流管外侧面设至少两个导流翼，且各导流翼环绕导流管轴线均布，导流管侧表面均布至少三个导流孔，导流孔环绕导流管轴线均布，并位于驱动涡轮正前方，导流孔包括透孔、引流板、调节驱动机构，透孔轴线与导流管轴线垂直分布，引流板通过调节驱动机构与导流管内表面铰接，且的引流板表面与透孔轴线呈0°—90°夹角，并当引流板表面与透孔轴线相互垂直时，引流板前端面与透孔对应的导流管内表面相抵，引流板宽度为透孔直径的1.1—1.5倍，长度为透孔直径的1.3—2.5倍，且引流板前端面设至少一条引流槽，引流槽轴线与引流板前端面中线重合，并在引流板表面与透孔轴线相互垂直时引流槽轴线与导流管轴线平行分布，流量传感器至少两个，嵌于导流管前端面和后端面，转速传感器至少一个并安装在发电机上，控制电路嵌于导流管外表面，并分别与发电机、转速传感器、流量传感器、转台机构、调节驱动机构及船舶控制电路电气连接。
进一步的，所述的导流管为梭形结构、水滴型结构及轴向截面呈矩形的空心管状结构中的任意一种。
进一步的，所述的导流管内表面均布若干导流板，所述的导流板环绕导流管轴线呈螺旋装结构分布。
进一步的，所述的透孔总面积为导流管外表面面积的5％—30％。
进一步的，所述的驱动涡轮、发电机直径均不大于导流管内径的4/5。
进一步的，所述的控制电路为基于单片机的控制电路，且控制电路设无线数据通讯装置、充放电控制电路。
本发明结构简单，使用灵活方便，通用性、集成性及运行自动化程度高，一方面有效适应满足与多种类型船舶配套运行的需要，另一方面在船舶运行过程中，利用船舶运行时产生的水流进行发电作业，并将产生的电能反馈到船舶，从而达到降低船舶运行能耗的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明。
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所述的一种船用同步海洋能采集转换装置，包括导流管1、驱动涡轮2、发电机3、转速传感器4、流量传感器5、控制电路6，导流管1为空心管状结构，通过转台机构7与船体8底部外表面相互连接，且导流管1轴线与船体8轴线呈0°—45°夹角，驱动涡轮2、发电机3均嵌于导流管1内，并沿着导流管1轴线方向从前置后分布，驱动涡轮2、发电机3与导流管1同轴分布，且驱动涡轮2与发电机3间通过传动轴9相互连接，导流管1外侧面设至少两个导流翼10，且各导流翼10环绕导流管1轴线均布，导流管1侧表面均布至少三个导流孔，导流孔环绕导流管1轴线均布，并位于驱动涡轮2正前方，导流孔包括透孔11、引流板12、调节驱动机构13，透孔11轴线与导流管1轴线垂直分布，引流板12通过调节驱动机构13与导流管1内表面铰接，且的引流板12表面与透孔11轴线呈0°—90°夹角，并当引流板12表面与透孔11轴线相互垂直时，引流板12前端面与透孔11对应的导流管1内表面相抵，引流板12宽度为透孔11直径的1.1—1.5倍，长度为透孔11直径的1.3—2.5倍，且引流板12前端面设至少一条引流槽14，引流槽14轴线与引流板12前端面中线重合，并在引流板12表面与透孔11轴线相互垂直时引流槽14轴线与导流管1轴线平行分布，流量传感器5至少两个，嵌于导流管1前端面和后端面，转速传感器4至少一个并安装在发电机3上，控制电路6嵌于导流管1外表面，并分别与发电机3、转速传感器4、流量传感器5、转台机构7、调节驱动机构13及船舶控制电路电气连接。
本实施例中，所述的导流管1为梭形结构、水滴型结构及轴向截面呈矩形的空心管状结构中的任意一种。
本实施例中，所述的导流管1内表面均布若干导流板15，所述的导流板15环绕导流管1轴线呈螺旋装结构分布。
本实施例中，所述的透孔11总面积为导流管1外表面面积的5％—30％。
本实施例中，所述的驱动涡轮2、发电机3直径均不大于导流管1内径的4/5。
本实施例中，所述的控制电路6为基于单片机的控制电路，且控制电路设无线数据通讯装置、充放电控制电路。
本实施例中，所述的调节驱动机构13为电动伸缩杆及步进电机中的任意一种。
本发明在具体实施中，首先将导流管、驱动涡轮、发电机、转速传感器、流量传感器、控制电路进行组装，完成本发明的装备，然后根据船舶结构和使用需要，将组装好的本发明安装到船舶底部指定位置出。
在船舶运行中，本发明随船舶同步运行，高速通过船舶表面的水流中的一部分被导流管收集，并当水流在经过导流管时，由水流驱动驱动涡轮运行，并有驱动涡轮带动发电机进行发电作业，实现能量回收利用。
其中在进行发电运行时，另可根据导流管内水流的速度，通过调整导流孔的引流板与透孔间的开合角度，辅助增加流经导流管的水流总量，提高发电作业的工作效率。
除此之外，在发电过程中，另可通过转台机构调整导流管与船舶轴线间的夹角，从而实现调整流经导流管的水流量，达到调整发电作业效率的目的。
本发明结构简单，使用灵活方便，通用性、集成性及运行自动化程度高，一方面有效适应满足与多种类型船舶配套运行的需要，另一方面在船舶运行过程中，利用船舶运行时产生的水流进行发电作业，并将产生的电能反馈到船舶，从而达到降低船舶运行能耗的目的。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理。在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种船用同步海洋能采集转换装置，其特征在于：所述的船用同步海洋能采集转换装置包括导流管、驱动涡轮、发电机、转速传感器、流量传感器、控制电路，所述的导流管为空心管状结构，通过转台机构与船体底部外表面相互连接，且所述的导流管轴线与船体轴线呈0°—45°夹角，所述的驱动涡轮、发电机均嵌于导流管内，并沿着导流管轴线方向从前置后分布，所述的驱动涡轮、发电机与导流管同轴分布，且所述的驱动涡轮与发电机间通过传动轴相互连接，所述的导流管外侧面设至少两个导流翼，且各导流翼环绕导流管轴线均布，所述的导流管侧表面均布至少三个导流孔，所述的导流孔环绕导流管轴线均布，并位于驱动涡轮正前方，所述的导流孔包括透孔、引流板、调节驱动机构，所述的透孔轴线与导流管轴线垂直分布，所述的引流板通过调节驱动机构与导流管内表面铰接，且所述的引流板表面与透孔轴线呈0°—90°夹角，并当引流板表面与透孔轴线相互垂直时，所述的引流板前端面与透孔对应的导流管内表面相抵，所述的引流板宽度为透孔直径的1.1—1.5倍，长度为透孔直径的1.3—2.5倍，且所述的引流板前端面设至少一条引流槽，所述的引流槽轴线与引流板前端面中线重合，并在引流板表面与透孔轴线相互垂直时引流槽轴线与导流管轴线平行分布，所述的流量传感器至少两个，嵌于导流管前端面和后端面，所述的转速传感器至少一个并安装在发电机上，所述的控制电路嵌于导流管外表面，并分别与发电机、转速传感器、流量传感器、转台机构、调节驱动机构及船舶控制电路电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种船用同步海洋能采集转换装置，其特征在于：所述的导流管为梭形结构、水滴型结构及轴向截面呈矩形的空心管状结构中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种船用同步海洋能采集转换装置，其特征在于：所述的导流管内表面均布若干导流板，所述的导流板环绕导流管轴线呈螺旋装结构分布。
4.根据权利要求1所述的一种船用同步海洋能采集转换装置，其特征在于：所述的透孔总面积为导流管外表面面积的5％—30％。
5.根据权利要求1所述的一种船用同步海洋能采集转换装置，其特征在于：所述的驱动涡轮、发电机直径均不大于导流管内径的4/5。
6.根据权利要求1所述的一种船用同步海洋能采集转换装置，其特征在于：所述的控制电路为基于单片机的控制电路，且控制电路设无线数据通讯装置、充放电控制电路。
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