专利名称：一种利用太阳能和潮汐发电的海上漂浮航道灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能、潮汐发电的应用，尤其是涉及一种利用太阳能和潮汐发电的海上漂浮航道灯。
背景技术：
经验告诉我们，在复杂的航运条件下，如果夜间缺乏航道灯，航运交通事故会偶有发生，造成很大的经济损失。航道灯已成为夜间标识航道，引导船舶安全航行必不缺少的重要设施。长期以来，海上施工繁琐、布线困难、标示不清、造价太高等因素一直困扰此类航道灯的发展。
发明内容本实用新型的目的是应用现有较前沿技术，提供一种节能环保、安装简单、不用布线的利用太阳能和潮汐发电的海上漂浮航道灯。目前，太阳能光伏发电已经发展到比较成熟的阶段；潮汐能发电技术也取得了长足的发展，各种样式和功能性的水力发电机也相继出现。由于壳体的重力和浮力的均衡作用，整个壳体始终漂浮在水面之上相同的相对位置。水车发电机上半部分在水面之上，下半部分在水面之下，随着水流的移动，水车发电机由于转动开始发电。水车式(垂直轴)发电机由于发电效率高，占空间小，特别适合于小型水力漂浮发电的应用。本实用新型为达到上述目的所采取的技术方案是一种利用太阳能和潮汐发电的海上漂浮航道灯，其特征在于，包括太阳能组件、水车发电机、太阳能控制器、水力发电控制器、蓄电池、光源、壳体、中央挡板、支架和壳体龙骨，其中，支架的上端与壳体龙骨固定，支架的下端与海底桩体固定，壳体固定置于壳体龙骨外，太阳能组件、水车发电机、光源和中央挡板均固定在壳体内，太阳能控制器、水力发电控制器和蓄电池均固定在中央挡板之上。本实用新型所产生的有益效果是利用太阳能和潮汐能，提供一种非常清洁、廉价的供电方式，既节能环保又能节省高昂的施工费用。本实用新型采用可以双向转动的水车发电机，无论在“涨潮”和“退潮”时，均可以高效率的发电。由于壳体顶部透明，灯内组件便于接收阳光，并将太阳能转换为电能。太阳能和潮汐能综合的发电方式，保证整个航道灯的照明用电。
图1是本实用新型外形结构示意图；图2是图1的爆炸图；图3是图2中下壳与发电机安全架组装后的结构透视图；图4是图2中下壳、壳体龙骨、支架组装后的结构透视图；图5是图2中壳体龙骨与支架焊接后的主视图；图6是图2中壳体龙骨与支架焊接后的透视图；[0013]图7是图2中中壳的全剖正视图；图8是本实用新型连接原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。参照图1至图8，一种利用太阳能和潮汐发电的海上漂浮航道灯包括太阳能组件1、水车发电机2、太阳能控制器3、水力发电控制器4、蓄电池5、光源6、壳体7、中央挡板8、支架9和壳体龙骨11，其中，支架9的上端与壳体龙骨11固定，支架9的下端与海底桩体12固定，壳体7固定置于壳体龙骨11外，太阳能组件1、水车发电机2、光源6和中央挡板8均固定在壳体7内，太阳能控制器3、水力发电控制器4和蓄电池5均固定在中央挡板8之上。本实用新型的壳体7为分体结构，包括上壳7-1、中壳7-2和下壳7_3，中壳7_2内设有上卡槽7-2-1、下卡槽7-2-2和中央卡槽7-2-3，太阳能组件1和上壳7_1的下端分别置于上卡槽7-2-1中，光源6置于中央卡槽7-2-3中；中央挡板8和下壳7-3的上端分别置于下卡槽7-2-2中。下壳7-3的底部设有用于安装水车发电机2的凹槽7-4，凹槽7_4的两侧设有电机安装孔7-5和龙骨安装孔7-6，壳体龙骨11的底部固定有电机固定托板11-1，水车发电机2置于凹槽7-4内，水车发电机2的两端分别通过电机安装孔7-5固定在电机固定托板 11-1 上。为保证水车发电机免受水中物体伤害，在下壳7-3底部凹槽7-4前后两侧固定有发电机安全架10进行保护。本实用新型安装顺序及装配1、根据所选部件的重量，确定整个球体的大小和水车发电机的安装位置依据PgV=Hlg (P为海水的密度，g为重力常数，V为安装完成后，水面以下(即水车发电机中心以下)球体的体积。m为整个灯的球体的总重量)进行计算。2、按照图示的结构，一次注塑成型制作壳体(上壳、中壳、下壳)。上壳可采用无色高强度透明材料(如PEEK—聚醚醚酮)，中壳和下壳可采用透光度40%—60%黄色或红色高强度材料。3、 壳体龙骨的焊接需结合下壳结构制作，可以先将壳体龙骨下部(弧形状)两端分别穿过下壳凹槽两侧的两个龙骨安装孔，再与上部的圆形圈焊接。焊接完成后，先将下壳和壳体龙骨用螺丝固定，再将壳体龙骨底部及支架的上端焊接固定，最后将下壳的龙骨安装孔做密封防水处理(可用聚四氟乙烯，俗称塑料王)。4、将水车发电机的轴穿过下壳的两个电机安装孔后再与水车发电机两端组装，用螺丝将水车发电机的两端固定到电机固定托板之上，最后下壳的电机安装孔做密封防水处理。5、将水车发电机引线透过中央隔板到达上表面后，将中央隔板与下壳上端用高强度胶粘连，导线过线孔用高强度胶密封。6、将光源环绕中壳内表面放入到中央卡槽后用扎带固定，将蓄电池、太阳能控制器、水力发电控制器、蓄电池依照图示依次固定到中央隔板上表面(可粘接或用螺丝固定)。7、将粘连好的下壳和中央隔板放入到中壳的下卡槽中，用高强度胶及防水胶垫固定密封。8、按照图8依次将蓄电池、太阳能组件、水车发电机、太阳能控制器、水力发电控制器、光源用导线连接。9、按照实际需要， 将太阳能控制器、水力发电控制器设置具体参数(包括光源开启时的环境光线强度、晚上照明时间等)。10、将太阳能组件放入到中壳的上卡槽中，用高强度胶及防水胶垫固定密封。将上壳的下端放入到中壳上卡槽中，用高强度胶及防水胶垫固定密封。11、下壳凹槽部分前后
4两侧用螺丝固定发电机安全架。12、在海底打桩，将整个灯具按照水车发电机迎着涨潮(或退潮)方向固定到桩体之上。本实用新型工作原理太阳能组件通过光生伏打效应将光能转化为电能，电能通过太阳能控制器存入蓄电池，水车发电机将水的动能转化为电能，电能通过水力发电控制器将电能存储到蓄电池。当环境光线不足时，太阳能控制器自动开启，使蓄电池对光源放电，当环境太阳光线满足视觉要求时，太阳能控制器关闭电源。海水涨潮时，由于灯的球体浮力大于重力，灯的球体随着水位而上浮，支架也会被伸长。海水退潮时，由于灯的球体浮力小于重力，灯的球体随着水位而下降，支架也会被压短。水车发电机上半部分始终处于水面之上。支架直接与海底桩体固定，只能实现“高低”的拉伸。为保证本实用新型的实施，支架及桩体的规格需参照整个系统的重量及球体在水流运行的推力进行强度设计，其支架伸缩长度应大于安装位置涨潮和退潮时的高度差。此灯具按照航道的轨迹进行固定排布，排列密度依据航道的指示要求界定。本实用新型主要部件技术参数如下水车发电机技术参数(以台州威宏电机制造有限公司此类产品为例)
权利要求1.一种利用太阳能和潮汐发电的海上漂浮航道灯，其特征在于，包括太阳能组件(1)、 水车发电机(2)、太阳能控制器(3)、水力发电控制器(4)、蓄电池(5)、光源(6)、壳体(7)、 中央挡板(8)、支架(9)和壳体龙骨(11)，其中，支架(9)的上端与壳体龙骨(11)固定，支架 (9)的下端与海底桩体(12)固定，壳体(7)固定置于壳体龙骨(11)外，太阳能组件(1)、水车发电机(2)、光源(6)和中央挡板(8)均固定在壳体(7)内，太阳能控制器(3)、水力发电控制器(4)和蓄电池(5)均固定在中央挡板(8)之上。
2.如权利要求1所述的一种利用太阳能和潮汐发电的海上漂浮航道灯，其特征在于， 所述壳体(7)为分体结构，包括上壳(7-1)、中壳(7-2)和下壳(7-3)，中壳(7-2)内设有上卡槽(7-2-1)、下卡槽(7-2-2)和中央卡槽(7-2-3)，所述太阳能组件(1)和上壳(7_1)的下端分别置于上卡槽(7-2-1)中，所述光源(6)置于中央卡槽(7-2-3)中；所述中央挡板(8) 和下壳(7-3)的上端分别置于下卡槽(7-2-2)中。
3.如权利要求1或2所述的一种利用太阳能和潮汐发电的海上漂浮航道灯，其特征在于，所述下壳(7-3)的底部设有用于安装水车发电机(2)的凹槽(7-4)，凹槽(7-4)的两侧设有电机安装孔(7-5)，所述壳体龙骨(11)的底部固定有电机固定托板(11-1)，水车发电机 (2)置于凹槽(7-4)内，水车发电机(2)的两端分别通过电机安装孔(7-5)固定在电机固定托板(11-1)上。
4.如权利要求3所述的一种利用太阳能和潮汐发电的海上漂浮航道灯，其特征在于， 在所述下壳(7-3)底部凹槽(7-4)前后两侧固定有发电机安全架(10)。
专利摘要本实用新型涉及一种利用太阳能和潮汐发电的海上漂浮航道灯，它包括太阳能组件、水车发电机、太阳能控制器、水力发电控制器、蓄电池、光源、壳体、中央挡板、支架和壳体龙骨，支架的上端与龙骨固定，支架的下端与桩体固定，壳体置于龙骨外，太阳能组件、水车发电机、光源和挡板均固定在壳体内，太阳能控制器、水力发电控制器和蓄电池均固定在挡板之上。本实用新型提供一种非常清洁、廉价的供电方式，既节能环保，又能节省高昂的施工费用。采用双向转动的水车发电机，无论在“涨潮”和“退潮”时，均可高效率的发电。由于壳体顶部透明，灯内组件便于接收阳光，并将太阳能转换为电能。太阳能和潮汐能综合的发电方式，保证整个航道灯的照明用电。
文档编号F21V17/10GK202188430SQ20112028758
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者孟冬, 孟德洋, 王凤皋, 陆建忠 申请人:天津镇洋科技有限公司