海洋能發電裝置及其海洋能發電漏水保護裝置的制作方法

本發明屬于海洋能發電領域，尤其涉及一種海洋能發電裝置及其海洋能發電漏水保護裝置。

背景技術：

海洋能(包含潮汐能、潮流能、波浪能、海流能)是指海水流動的能量，作為可再生能源，儲量豐富，分布廣泛，具有極好的開發前景和價值。海洋能的利用方式主要是發電，其工作原理與風力發電類似，即通過能量轉換裝置，將海水的機械能轉換成電能。具體而言，首先海水沖擊水輪機，水輪機將水流的能量轉換為旋轉的機械能，然后水輪機經過機械傳動系統帶動發電機發電，最終轉換成電能。

現今能源日益短缺，溫室效應日益嚴重，能源需要低碳化，所以風能，海洋能等清潔能源是未來能源的發展方向。但現在這些清潔能源的發電設備，除了風能利用比較成熟外，海洋能的利用還都是在起步階段，沒有通用和成熟的設備。由于海洋中環境復雜，因此海洋能發電裝置比一般的其他發電裝置需要維修的次數會更多，導致維修成本居高不下。

一般用于海洋能發電的有兩種發電機，一種是水平軸水輪發電機，其軸線平行于水平面，另一種是垂直軸水輪發電機，其軸線垂直于水平面。水平軸水輪發電機由于其所有電氣元件(包括葉輪轉子、發電機、齒輪箱、增速箱等)均在水下，因此對于整個機體的密封性要求非常高。特別是葉輪轉子和齒輪箱的連接處，需要采用密封圈進行密封。密封圈由于存在老化松弛問題，為了保障密封圈的密封性能，最少每三年要更換一次。更換的時候需要停止整個海洋能發電裝置的運行。為了安裝新的密封圈，其它的一些元件也要進行相應的拆除和重新安裝，這大大增加了更換難度，提高了維修成本。

特別地，由于維修人員并不能經常到海里查看密封圈是否老化以及密封是否牢靠，因此并不能準確地知曉密封圈要更換的時間。為了避免水流滲入到水平軸水輪機的內部懂導致水平軸水輪機的損毀，保險起見，密封圈即便沒有老化，每年甚至半年就需要更換。由于維修保養的時候發電需要停止導致無法產生收益，并且維修保養操作需要消耗不小的人力物力，頻繁的維修保養給海洋能發電的商業化運營帶來了巨大的阻礙。

另外，與發電機連接的齒輪箱在使用一段時間之后需要更換機油，并且發電裝置用到的軸承也需要更換機油，所以水平軸水輪發電機的維修和保養更加困難，成本更高。因此，即便水平軸水輪發電機的發電效率高于垂直軸水輪發電機，但水平軸水輪發電機商業化仍然非常困難。

隨著水中深度的增加，壓強逐漸增大。由于發電機組外部的壓強會遠遠大于內部的壓強，因此外部水流很容易滲透到發電機組內部從而損毀發電機組。為了增強發電機組的抗壓性能和密封性能，對發電機組外殼的強度和結構的密封性會有更高的要求，并且有些普通的密封圈根本無法滿足深海處的密封要求，需要特制的密封圈，從而導致生產成本的攀升，；另一方面，為了增加發電機組的抗壓性能和密封性能，發電機組的體積需要進一步縮小以使發電機組內的所有元件(增速箱、傳動元件、發電機等)都緊密設置，這樣增加了元件之間的摩擦，極大地影響了發電機組的效率。

由于現有的海洋能發電裝置無法解決完全密封的問題，現有的海洋能發電裝置在水深方向通常都只設置一個水輪發電機以避免深水處壓強太大導致密封困難。然而，這樣對深水處的海洋能無法充分利用。

另一方面，由于潮流能是利用海洋的潮流進行發電。伴隨著漲潮和落潮，潮流的方向會發生改變。傳統的大部分水平軸水輪發電機都不可以旋轉，導致潮流能發電機只能利用漲潮或者落潮進行發電，發電效率極低。現有技術人員為了充分利用漲潮和落潮產生的能量，選擇安裝兩套發電系統。一套發電系統的葉輪朝向漲潮方向，另一套發電系統的葉輪朝向落潮方向。雖然看似漲潮和落潮產生的能量都充分得以利用，但是在漲潮或落潮時，始終會有一套發電系統閑置。增加一套發電系統使得生產成本翻倍，而產生的電能功率的提高遠不及成本的增加，這極大地限制了海洋能發電裝置的推廣和運用。

技術實現要素：

本發明為了克服現有技術中的至少一個不足，提供一種海洋能發電裝置及其海洋能發電漏水保護裝置。

為了實現本發明的一目的，本發明提供一種海洋能發電漏水保護裝置，包括儲水艙和水泵。儲水艙積存從外部滲漏到海洋能發電裝置內的水。水泵抽取儲水艙內的水到海洋能發電裝置外部。

于本發明的一實施例中，海洋能發電漏水保護裝置還包括液位傳感器，與儲水艙對應設置以檢測儲水艙內的水位，當液位傳感器檢測儲水艙內的水位達到預設值時，水泵運行以抽取儲水艙內的水到海洋能發電裝置外部。

于本發明的一實施例中，儲水艙具有穿孔以供線路穿過。

為了實現本發明的另一目的，本發明還提供一種海洋能發電裝置，包括發電機、至少一個水平軸水輪機、密封艙、密封圈以及至少一個漏水保護裝置。水平軸水輪機包括葉輪轉子和傳動模塊，葉輪轉子轉動形成的動能通過傳動模塊傳遞給發電機。傳動模塊位于密封艙內，葉輪轉子位于密封艙外。密封圈設置于葉輪轉子和密封艙的連接處。漏水保護裝置對應于水平軸水輪機設置且包括儲水艙和水泵。儲水艙積存從外部滲漏到海洋能發電裝置內的水。水泵抽取儲水艙內的水到海洋能發電裝置外部。

于本發明的一實施例中，漏水保護裝置還包括液位傳感器，與儲水艙對應設置以檢測儲水艙內的水位，當液位傳感器檢測儲水艙內的水位達到預設值時，水泵運行以抽取儲水艙內的水到海洋能發電裝置外部。

于本發明的一實施例中，發電機是位于密封艙內。

于本發明的一實施例中，發電機是位于水面以上。

于本發明的一實施例中，海洋能發電裝置還包括變角傳動機構，連接水平軸水輪機和發電機，將水平軸水輪機產生的動能傳遞給發電機。

于本發明的一實施例中，海洋能發電裝置還包括至少一根外軸，與密封艙連通，外軸轉動時帶動水平軸水輪機改變朝向。

于本發明的一實施例中，海洋能發電裝置還包括電機，連接外軸以驅動外軸轉動。

于本發明的一實施例中，海洋能發電裝置還包括增壓管，與外軸內連通以增加外軸和密封艙內的壓強，使外軸和密封艙內的氣壓大于外部海水的壓強。

于本發明的一實施例中，水平軸水輪機和漏水保護裝置的數量均大于或等于二。

于本發明的一實施例中，海洋能發電裝置還包括至少一根外軸，外軸的一端與密封艙連通，外軸的另一端位于水面以上。

于本發明的一實施例中，外軸具有特定的內徑寬度用于讓維修人員或維修機器通過外軸進入到密封艙內以進行維修。

于本發明的一實施例中，海洋能發電裝置還包括止水圈，位于葉輪轉子朝向密封艙的一側。

于本發明的一實施例中，海洋能發電裝置還包括多個葉片密封圈，葉輪轉子包括多個葉片和輪轂，每個葉片密封圈設置于每個葉片和輪轂的連接處。

綜上所述，本發明通過設置漏水保護裝置，即便密封圈有一點老化松動，如果水從密封圈的松動處滲漏進來，海洋能發電裝置內的漏水也肯定不會蔓延到發電機和水平軸水輪機位于密封艙內的傳動模塊上，從而有效地保證了水平軸水輪機和發電機的安全性。最終減少維修更換密封圈的頻率，從而大大降低維修更換的成本，使得每次海洋能發電裝置正常發電的周期得以延長，產生的效益能夠得到保證，提高了海洋能發電裝置的商業化運用。

另外，本發明實施例的海洋能發電裝置通過設置傳動模塊和變角傳動機構，從而能夠將傳統的水平軸水輪發電機的發電機部分和其他增速箱等電氣元件從水里提升到水面以上。雖然變角傳動機構在機械領域已經存在，但是在海洋能發電量領域，本領域技術人員從來沒有考慮過水平軸發電機的發電機部分可以脫離水輪機從而提升到水面以上。現有本領域技術人員都一直受到固有模式的限制陷入了技術偏見，認為只有垂直軸水輪發電機的發電機部分才能設置在水面上，水平軸水輪發電機只考慮改進葉片的設置從而提高發電功率。本發明申請正是克服了這種技術偏見，解決了現有技術中水平軸水輪發電機由于所有的電氣元件均在水里，因此維修更換困難大、成本高的難題。本發明申請的發電機部分是在水面以上(增速箱等其它電氣元件也可以根據需要設置到水面以上)，因此后續發電裝置的維修均是在水面上進行，大大降低了維修成本，進一步促成海洋能發電裝置的商業化運用和推廣。

特別地，本發明一實施例中的外軸具有足夠的寬度且外軸的一端位于水面上，維修人員或維修機器可以通過外軸，從水面上進入到海洋能發電裝置的內部，最終進入到密封艙內，對密封艙內的所有電氣元件(包括但不限于齒輪箱、增速箱、發電機)進行維修以及對軸承和齒輪箱等元件更換機油。通過這種設置，無需特地將整個水平軸水輪機提出水面進行維修，整個維修可以直接在水面下(但又隔絕水)進行，減少維修需要消耗的人力物力，大幅度降低維修成本。并且有些元件可以不用拆卸，直接進行維修養護，大大降低維修難度。另外，維修人員或維修機器可以非常方便地進入到發電裝置內部檢查是否有電氣元件出現問題，盡早發現問題，克服了現有技術無法事先檢查或者必須停止發電后才能進行檢查的問題。

為讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1所示為根據本發明第一實施例提供的海洋能發電裝置的示意圖。

圖2所示為根據本發明第二實施例提供的海洋能發電裝置的示意圖。

圖3所示為根據本發明第三實施例提供的海洋能發電裝置的示意圖。

圖4所示為根據本發明第四實施例提供的海洋能發電裝置的示意圖。

具體實施方式

圖1所示為根據本發明第一實施例提供的海洋能發電裝置的示意圖。如圖1所示，本發明第一實施例提供的海洋能發電裝置100包括發電機1、至少一個水平軸水輪機2、密封艙3、密封圈4以及至少一個漏水保護裝置5。

水平軸水輪機2包括葉輪轉子21和傳動模塊22，葉輪轉子21轉動形成的動能通過傳動模塊22傳遞給發電機1。傳動模塊22位于密封艙3內，葉輪轉子21位于密封艙3外。密封圈4設置于葉輪轉子21和密封艙3的連接處。

漏水保護裝置5對應于水平軸水輪機2設置且包括儲水艙51和水泵53。儲水艙51積存從外部滲漏到海洋能發電裝置100內的水。水泵53抽取儲水艙51內的水到海洋能發電裝置100的外部。

于本實施例中，漏水保護裝置5還包括液位傳感器52。液位傳感器52與儲水艙51對應設置以檢測儲水艙51內的水位。當液位傳感器52檢測儲水艙51內的水位達到預設值時，水泵53運行以抽取儲水艙51內的水到海洋能發電裝置100的外部。通過設置液位傳感器52，水泵53可以根據實際情況判斷是否運行，節省實施成本。然而，本發明對此不作任何限定。于其它實施例中，漏水保護裝置5可不具有液位傳感器52。水泵可以采取定時運行的方式，定期抽取儲水艙51內的水。這樣即便沒有液位傳感器，仍然可以有效地保障儲水艙內的積水及時地被排出。

本發明對液位傳感器52的類型不作任何限定。液位傳感器52可為接觸式傳感器，例如浮球式液位變送器，磁性液位變送器，電容式液位變送器等等，設置在儲水艙51內。也可為非接觸式傳感器，例如超聲波液位變送器，雷達液位變送器等等，設置在儲水艙51的外部。

由于重力作用，滲入到發電裝置內部的水是往下流的，因此本發明的儲水艙51設置于水平軸水輪機2的下方。但本發明申請所指的“下方”并不限定是正對的下方，本發明申請對儲水艙51的具體位置不作任何限定。于本實施例中，儲水艙51位于密封艙3底部開口的正下方。當密封圈4老化發生松動時，外部的水流會從密封圈4的縫隙中滲漏進來，流入到密封艙3的內部。由于重力的作用，滲漏進來的水會沿著密封艙3內匯積到儲水艙51內。當積水越來越多，積水的液面會升高。當水位到達預設值時，例如5cm，此時液位傳感器52發送信號給水泵53，水泵53啟動工作。水泵53和儲水艙51之間連通有水管，通過水管將儲水艙51內的水抽出，從而使儲水艙51內的水位下降。

本實施例通過采用液位傳感器52檢測的方式控制水泵53工作的開啟和停止。例如當液位傳感器52檢測到水位到達預設值時，水泵53收到信號開始工作抽水；當液位傳感器52檢測到水位到達另外一個預設值，例如0或1cm時，此時液位傳感器52可以將停止工作信號輸出給水泵53，水泵53停止工作。

然而，本發明對控制水泵53停止工作的方式不作任何限定。于其它實施例中，由于水泵53每分鐘的抽水量是可以預知的，可以直接預設水泵53的工作時間。譬如當液位傳感器52檢測到水位到達預設值時，此時水泵53開始工作抽水；可以預先設置水泵53每次只啟動1分鐘的時間，即工作1分鐘后水泵53就停止工作。通過這種方式控制水泵53停止工作的時間，同樣可以實現將儲水艙51內的水位下降到預設值以下。

本發明對水泵53的設置位置也不作任何限定。于本實施例中，水泵53位于水面上。于其它實施例中，水泵53可位于密封艙內。

本發明通過設置漏水保護裝置5，即便密封圈4有一點老化松動，如果有水從外部滲漏進來，海洋能發電裝置100內的漏水肯定不會蔓延到發電機1和水平軸水輪機2位于密封艙3內的傳動模塊22上，從而有效地保證了水平軸水輪機2和發電機1的安全性。最終減少維修更換密封圈4的頻率，從而大大降低維修更換的成本，使得海洋能發電裝置正常發電的周期得以延長，產生的效益能夠得到保證，提高了海洋能發電裝置的商業化運用。

于本實施例中，發電機1是位于密封艙3內，即發電機1也是位于水面以下。發電機1和水平軸水輪機2的傳動模塊22之間還連接有增速箱11。因此本實施例的設置不光保護了傳動模塊22和發電機1，還保護了增速箱11等其它電氣元件。

于本實施例中，海洋能發電裝置100還包括至少一根外軸6，與密封艙3連通，外軸6轉動時帶動水平軸水輪機2改變朝向。于本實施例中，外軸6的另一端位于水面p上。于本實施例中，海洋能發電裝置100還包括電機7，連接外軸6以驅動外軸6轉動。由于漲潮和落潮的水流方向相反，無論水流朝哪個方向流入，通過外軸6的轉動控制水平軸水輪機2的葉片始終朝向水流，從而提高海洋能的利用率，提高發電效率。

于本發明中，電機7是位于水面上。現有技術中少數水平軸水輪發電機可以實現改向，但是電機均是位于水面以下，有的甚至和發電機組集成為一體。由于現有技術中的控制系統、驅動系統、傳動系統、變流系統和發電系統都集成在葉片后形成一個整體，導致現有的水平軸水輪發電機的非葉片部分的體積非常大，大大降低了電子元器件的效能。并且傳動系統包括電機非常容易損壞，經常需要維修，這些元件設置在水面下將大幅度增加維修難度和成本。但是本發明中的電機7是位于水面以上而非水面下，徹底解決了上述問題，并且可以大幅度減小水平軸水輪發電機非葉片部分的體積，從而提高電子元器件的效能，最終達到提高發電效率的目的。

于本實施例中，電機7的數量對應于外軸6的數量。然而，本發明對此不做任何限定。于其它實施例中，可以通過齒輪等傳動機構，實現一個電機7對兩個外軸6的控制。每個電機7可包括電動機和傳動機構，傳動機構連接外軸6的一端，電機7通過傳動機構驅動外軸6轉動。然而，本發明對此不作任何限定。于其它實施例中，電機7可包括電動機和減速機。由于現有的電機轉速都較快，通過減速機后轉速大大降低，因此能有效且精準地控制外軸6的轉速和轉動幅度。

于實際應用中，當水流沿圖1中所示的水流方向流向海洋能發電裝置100時，電機7不運作。此時，水平軸水輪機2的葉片面向水流。當水流沿水流方向相反的方向(從圖1中看去為由右到左)流向海洋能發電裝置100時，電機7驅動外軸6轉動，從而帶動水平軸水輪機2旋轉180度，使得葉片從朝左改為朝右，以保證水平軸水輪機2的葉片始終朝向水流。此種情況尤其適用于利用潮汐能發電，確保了最大的發電功率。

特別地，實際應用中漲潮和落潮的水流方向并不完全平行，也并不一定會垂直于水平軸水輪機2的迎水面。無論水流從哪個方向涌入水平軸水輪機2，本實施例的海洋能發電裝置可以通過外軸6控制水平軸水輪機2改變朝向以使水平軸水輪機2始終正對水流，從而最大程度地利用海洋能，提高發電功率。

并且，當實際水流速度高于水平軸水輪機2能承受的最大負荷對應的額定速度時，此時只需通過外軸6轉動控制水平軸水輪機2使其旋轉偏離水流方向一個角度，則可以有效降低水平軸水輪機2的負載，在確保水平軸水輪機2不會因超負荷損毀的同時，確保水平軸水輪機2仍然正常工作，持續穩定地輸出發電。克服了傳統海洋能發電裝置中當水流速度過大，發電機為了避免燒毀就停止工作的弊端，同時無需進行變槳調節，使得發電機的負荷調節更加簡單有效。當實際水流速度小于水平軸水輪機2能承受的最大負荷對應的額定速度時，此時只需通過外軸6轉動控制水平軸水輪機2使其旋轉正對水流方向(即葉片的迎水面垂直于水流方向)，則可以最大程度地利用水流進行發電，提高發電功率。

于本實施例中，海洋能發電裝置100還包括增壓管81，與外軸6內連通以增加外軸6和密封艙3內的壓強，使外軸6和密封艙3內的氣壓大于外部海水的壓強。增壓管81的一端連通一個氣泵82，另一端置于外軸6內，由于氣泵82和外軸6相連通，氣泵82可以控制增大或減小外軸6內的壓強，從而控制外軸6內的壓強大于外部的壓強。通過這種方式，僅設置常規的密封圈即可阻擋外部的水流進入外軸6和密封艙3內，從而有效地對外軸6內的電氣元件實現密封保護，解決了現有水平軸水輪發電機無法在水里深處工作或工作效率低下的問題，并且使得充分利用水深方向上的海洋能成為可能，提高發電效率，克服現有海洋能發電裝置無法“做深”的難題。

圖2所示為根據本發明第二實施例提供的海洋能發電裝置的示意圖。本實施的發電機1、水平軸水輪機2、密封艙3、密封圈4以及漏水保護裝置5等元件和第一實施例相同，相同元件采用相同標號，以下僅就不同之處予以描述。

于本實施例中，水平軸水輪機2和漏水保護裝置5的數量均為二，然而本發明對此不作任何限定。于其它實施例中，可以根據水底和水面之間的距離靈活調整水深上水平軸水輪機2的數量。于其它實施例中，水平軸水輪機2和漏水保護裝置5的數量可均大于二。至少兩個水平軸水輪機2位于同一個內框架內且沿垂直于水面p的方向排列。從圖3所示方向看去，兩個水平軸水輪機3為縱向排列，從而實現了海洋能發電裝置規模沿海洋深度的縱向擴展，大大提高發電功率，進一步克服了現有傳統海洋能發電裝置無法實現規模化的問題。

由于每個水平軸水輪機2對應配置一個漏水保護裝置5，因此位于上方的儲水艙51可以開設穿孔511以供水管和電纜等線路穿過。然而，本發明對此不作任何限定。于其它實施例中，水管和電纜等線路可直接繞過儲水艙51。

圖3所示為根據本發明第三實施例提供的海洋能發電裝置的示意圖。本實施例的水平軸水輪機2、密封艙3、密封圈4以及至少一個漏水保護裝置5等元件和第一實施例相同，相同元件采用相同標號，以下僅就不同之處予以描述。

于本實施例中，發電機1’是位于水面以上。海洋能發電裝置還包括變角傳動機構9，連接水平軸水輪機2和發電機1’，將水平軸水輪機2產生的動能傳遞給發電機1’。變角傳動機構9的作用是改變傳動角度/方向。本實施例的變角傳動機構9連接水平軸水輪機2和傳動軸91，將水平設置的水平軸水輪機2產生的動能傳遞給垂直設置的傳動軸91。具體而言，水平軸水輪機2在水流的沖擊下進行轉動，產生的動能通過水平軸水輪機2本身的轉子傳遞給變角傳動機構9，此時動能的傳遞方向是水平方向。然后變角傳動機構9改變傳動的角度/方向，將水平方向的動能傳遞給垂直設置的傳動軸91。之后傳動軸91由于一端連接了發電機1，從而將動能傳給發電機1。發電機1將接收到的動能轉化為電能，從而進行發電。

于本實施例中，變角傳動機構9包括多個齒輪和傳動桿，通過齒輪和傳動桿之間的配合實現傳動角度90度的改變。如何通過齒輪和傳動桿的配合實現傳動角度或方向的改變，為機械領域的現有設計，在此不展開詳細描述。圖3中僅繪出了一種排布方式。然而，本發明對此不作任何限定，變角傳動機構9可僅包括多個齒輪以實現傳動角度90度的改變。凡是能夠實現傳動角度90度改變的傳動結構，都在本發明申請的變角傳動機構9保護的范圍內。

于本實施例中，海洋能發電裝置還包括齒輪箱，傳動軸91的一端是通過齒輪箱92連接發電機1。為了確保發電機1高效的工作效率，齒輪箱92經常需要更換機油。本發明申請的齒輪箱92和發電機1均是在水面以上，因此大大降低了維修、保養和更換的難度和成本。

圖4所示為根據本發明第四實施例提供的海洋能發電裝置的示意圖。本實施例的發電機1、增速箱11、液位傳感器52等元件和第一實施例相同，相同元件采用相同標號，以下僅就不同之處予以描述。

于本實施例中，密封圈4’采用的是端面密封的方式進行密封，直接在葉輪轉子21’的周圍進行端面密封，因此密封艙3’左側的密封結構也相應地進行了微調。于本實施例中，儲水艙51’仍然是位于水平軸水輪機的下方，但是不再位于密封艙3’底部開口的正下方，而是位于整個密封艙3’的左側，靠近密封圈4’的位置。

于本實施例中，海洋能發電裝置400還包括止水圈41，位于葉輪轉子21’朝向密封艙3’的一側。于本實施例中，止水圈41為橡膠止水圈，套設于水平軸水輪機的轉軸上。當密封圈4’松動，水從縫隙中進入到密封艙3’內。滲入的大部分水由于重力作用，直接滴入到儲水艙51’內。極少量的水由于慣性作用，沿著轉軸繼續向密封艙3’內移動。止水圈41由于位于軸承12的前方(即圖4中的左側)，可以有效阻擋滲入的水沿著轉軸進入到軸承12內，進一步保護軸承12以及其它電氣元件。

于本實施例中，水泵53’位于密封艙3’內。然而，本發明對水泵53’的位置不作任何限定。正如第一實施例所描述的，水泵53’可位于水面p上。

當本實施例的水平軸水輪機是可變槳的水輪機時，葉輪轉子21’包括多個葉片211和輪轂212，海洋能發電裝置400還包括多個葉片密封圈42，每個葉片密封圈42設置于每個葉片211和輪轂212的連接處。然而，本發明對此不作任何限定。于其它實施例中，水平軸水輪機可不變槳，因此無需額外設置葉片密封圈。

于本實施例中，外軸6’一端與密封艙3’連通，另一端位于水面p以上。并且，外軸6’具有特定的內徑寬度w以具有足夠的空間，從而讓維修人員或維修機器能夠通過外軸6’進入到密封艙3’內，最終對密封艙3’內的電氣元件進行檢驗、保養(更換機油)或修理等。

本發明對外軸的內徑寬度w的具體數值不作任何限定。如果進行維修操作的是人，則外軸的內徑寬度w應該足以讓成人通過，譬如可以為1.5m以上。相應地，外軸內壁上設置有爬梯61’，方便維修人員從外軸進入到密封艙3’。如果進行維修的是機器人或機器設備，則外軸的內徑寬度只需要讓維修機器通過即可。本發明申請對外軸6’的形狀也不作任何限定。當外軸6’需要轉動時，設置為圓形較優，此時的內徑寬度w為環形內圓的直徑。當外軸6’不需要轉動時，也可設置為方形，此時的內徑寬度w即為方形的內邊長。

現有大部分的海洋能發電裝置中所有元件的維修，需要停止發電裝置的發電，然后在水里檢查哪個地方出現問題，然后將出現問題的元件進行拆除，拿到水上進行維修。對于無法拆除的元件，則只能在水里進行維修。維修難度非常大、成本高，對于維修人員來說也非常危險。并且無法方便地進行檢驗，只能定期停機進行查看。本發明申請的發明人發明了可以模塊化安裝和維修的海洋能發電裝置(見中國發明專利申請公開號cn105736221a)。在維修時，可以將整個水輪機和框架作為一個模塊從水里由下到上吊取到水面上，從而方便在水面上進行維修和檢驗。但是由于海洋能發電裝置的規模和重量，每次吊取水輪機，都耗費大量的人力和物力，并且也需要部分發電裝置停止發電進行檢修，仍然具有較高的維修成本。

本實施例的海洋能發電裝置400，由于外軸6’具有足夠的內徑寬度w且外軸6’的一端位于水面p上，維修人員或維修機器可以通過外軸，從水面p上進入到海洋能發電裝置400的內部，最終進入到密封艙3’內，對密封艙3’內的所有電氣元件(包括但不限于齒輪箱、增速箱11、發電機1)進行維修以及對軸承12和齒輪箱等元件更換機油。通過這種設置，無需特地將整個水平軸水輪機提出水面進行維修，整個維修可以直接在水面下(但又隔絕水)進行，減少維修需要消耗的人力物力，大幅度降低維修成本。并且有些元件可以不用拆卸，直接進行維修養護，大大降低維修難度。另外，維修人員或維修機器可以非常方便地進入到發電裝置400內部檢查是否有電氣元件出現問題，盡早發現問題，克服了現有技術無法事先檢查或者必須停止發電后才能進行檢查的問題。

本實施例對水平軸水輪機的數量不作任何限定。于實際應用中，在水深方向上，也可以設置至少連個水平軸水輪機以充分利用水深方向上的海洋能。本實施例中的儲水艙51’是設置在左側而非密封艙3’的底部。因此，當水深方向上有兩個或兩個以上的水平軸水輪機時，維修人員可以從密封艙3’底部的開口處直接下到下面一個密封艙內而不會受到儲水艙51’的阻擋。

本發明申請各實施例中的相關特征可以根據實際需要進行自由排列組合，這些均在本發明要保護的范圍內。譬如，第四實施例中的海洋能發電裝置400也可具有第三實施例中的變角傳動機構9，雖然發電機位于水面以上，但是維修人員仍然可以從外軸進入到密封艙內，對密封艙內的其它電氣元件(譬如變角傳動機構的齒輪等)進行維修和保養。又如，第四實施例中的海洋能發電裝置400也可具有第一實施例中的電機7，電機7可以驅動外軸轉動從而有效調整水平軸水輪機的負荷。如果水平軸水輪機是可變槳的水輪機，則外軸可以轉動也可以不進行轉動，因此電機7也可以不進行設置。

特別地，第四實施例中一端連通密封艙，另一端位于水面以上的外軸以及能夠讓維修人員或維修機器通過的外軸可以應用于任意的海洋能發電裝置中。換言之，海洋能發電裝置可不具有漏水保護裝置，僅僅設有第四實施例中提及的外軸，達到方便維修、降低維修成本和難度的目的。

綜上所述，本發明通過設置漏水保護裝置，即便密封圈有一點老化松動，如果水從密封圈的松動處滲漏進來，海洋能發電裝置內的漏水肯定不會蔓延到發電機和水平軸水輪機位于密封艙內的傳動模塊上，從而有效地保證了水平軸水輪機和發電機的安全性。最終減少維修更換密封圈的頻率，從而大大降低維修更換的成本，使得每次海洋能發電裝置正常發電的周期得以延長，產生的效益能夠得到保證，提高了海洋能發電裝置的商業化運用。

另外，本發明實施例的海洋能發電裝置通過設置變角傳動機構，從而能夠將傳統的水平軸水輪發電機的發電機部分和其他增速箱等電氣元件從水里提升到水面以上。雖然變角傳動機構在機械領域已經存在，但是在海洋能發電量領域，本領域技術人員從來沒有考慮過水平軸發電機的發電機部分可以脫離水輪機從而提升到水面以上。現有本領域技術人員都一直受到固有模式的限制陷入了技術偏見，認為只有垂直軸水輪發電機的發電機部分才能設置在水面上，水平軸水輪發電機只考慮改進葉片的設置從而提高發電功率。本發明申請正是克服了這種技術偏見，解決了現有技術中水平軸水輪發電機由于所有的電氣元件均在水里，因此維修更換困難大、成本高的難題。本發明申請的發電機部分是在水面以上(增速箱等其它電氣元件也可以根據需要設置到水面以上)，因此后續發電裝置的維修均是在水面上進行，大大降低了維修成本，進一步促成海洋能發電裝置的商業化運用和推廣。

雖然本發明已由較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟知此技藝者，在不脫離本發明的精神和范圍內，可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當視權利要求書所要求保護的范圍為準。