CN102140993A - 微型水力发电装置 - Google Patents

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张昊春
徐立研
梁兴壮
李炳熙
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Abstract

本发明公开了一种微型水力发电装置，包括发电机、转轴、水叶轮、导流筒，所述转轴一端与发电机相连，所述水叶轮设置在转轴上，其特征在于：所述发电机、转轴、水叶轮设置在导流筒内；本发明结构合理、美观，适用于溪流、小河、细水沟等进行发电，由叶轮的转动带动转轴转动，完成发电机发电，此过程都在导流圆筒内进行，提高了本装置的安全性能，由流经导流圆筒的全部流水都对水叶轮进行推动作用，有利于提高本装置的发电效率。

Description

微型水力发电装置
技术领域
本发明涉及一种发电装置，具体涉及一种微型水力发电装置。
背景技术
水力资源是清洁可再生能源，不会排放温室气体和有害气体，符合资源可持续利用的原则，有利于人口、资源、环境的协调发展。微水力发电是利用分布在广大丘陵山区村前屋后的溪流、小河、细水沟等进行发电的装置，以离网方式直接供给用户，小水电资源的开发以修建水电站蓄水发电技术最为成熟。
目前最为成熟的水力发电技术是建坝蓄水，利用水的势能发电。这不但受到大坝地理选址的限制，还必将牵涉到淹没耕地、迁移人口等诸多问题，不适用于在流动的小江小河中进行发电。
中国专利CN201326506Y公开了一种微型流水发电装置，包括水叶轮和转轴相连，转轴的另一端与发电机相连，发电机装在机座上，其特征在于：导流锥形筒的锥形出口斜对水叶轮的叶片，此结构一定程度上可以提升江河水的流速，进行发电，然而也存在不足之处，如导流锥形出口与发电机、转轴、水叶轮分离设置，且转轴、水叶轮在水力作用下转动发电，容易造成事故，安全性不高，且导流锥形出口的水冲击设置在转轴一端的水叶轮会使发电机发电率不高，造成水资源的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构合理、使用安全、发电效率高的一种微型水力发电装置。
实现本发明目的的技术方案是一种微型水力发电装置，包括发电机、转轴、水叶轮、导流筒，所述转轴一端与发电机相连，所述水叶轮设置在转轴上，所述发电机、转轴、水叶轮设置在导流筒内。
进一步，所述导流筒设有进水部、导流圆筒、出水部，所述进水部为进水收敛喷管，所述进水收敛喷管设置为进水口大于导流圆筒的漏斗状，所述出水部设置为出水口大于导流圆筒的喇叭状，所述发电机、转轴、水叶轮设置在导流筒的导流圆筒内。
进一步，所述导流圆筒靠出水部一端设有防护罩，所述发电机设置防护罩内，所述导流筒上设有连接柱体，所述连接柱体设置在导流圆筒上，所述连接柱体设置在导流圆筒靠出水口一端，所述连接柱体内设有稳压装置。
进一步，所述进水部与出水部的大小成比例设置。
进一步，优选为所述进水部与出水部的大小比例为3∶1设置。
进一步，所述转轴上等间距的设有多个水叶轮。
进一步，优选为所述转轴上等间距的设有三个水叶轮。
进一步，所述水叶轮为七叶片扇形叶轮。
还包括用于支撑导流筒的支架，所述发电机设有变速装置，所述转轴通过变速装置与发电机相连。
本发明具有积极的效果：(1)本发明中，发电机、转轴、叶轮设置在导流筒内，采此结构合理、美观，且叶轮的转动带动转轴转动，完成发电机发电，此过程都在导流圆筒内进行，提高了本装置的安全性能，且流经导流圆筒的全部流水都对水叶轮进行作用，有利于提高本装置的发电效率，即适用于各种大江、大河中发电，又适用于各种小溪流、小江、小河中发电等小水流中发电。
(2)、本发明中，所述导流筒设有进水部、导流圆筒、出水部，所述进水部为进水收敛喷管，所述进水收敛喷管设置为进水口大于导流圆筒的漏斗状，所述出水部设置为出水口大于导流圆筒的喇叭状，此结构新颖合理，进水口设置成漏斗状，出水口设置成喇叭状，可以对江河的自由水进行提速，增加进口水流速度，增加了对水叶轮的作用力，提高了发电效率，
(3)、本发明中，所述导流圆筒靠出水部一端设有防护罩，所述发电机设置防护罩内，所述导流筒上设有连接柱体，所述连接柱体设置在导流圆筒靠出水口一端，所述连接柱体内设有稳压装置，由于发电机设置在防护罩内，可以有效的提高发电机的使用寿命，使本装置的实用性增强，且连接柱内设有稳压装置，可以提高发电电能的稳定性，发电机，稳压装置设置在导流筒靠出水口一侧，减少了两者的导线，节约了成本，并能减少因导线而消耗的电能，有利于提高水能发电的利用率。
(4)、本发明中，所述进水部与出水部的大小成比例设置；进一步所述进水部与出水部的大小比例为3∶1设置，由流量守恒可知，此结构可以很大程度上提高进水口水流速度，便于利用超低水头的江河自由水的能量，获得更大的初始动能，进而提高水能发电效率及江河自由水的利用率。
(5)、本发明中，所述转轴上等间距的设有多个水叶轮；进一步所述转轴上等间距的设有三个水叶轮，采用此结构，方便江河自由水的动能连续被水叶轮吸收，叶轮在水流的推动下，周而复始的转动并带动发电机工作，使之不间断的发电，有利于提高发电效率及江河自由水的利用率。
(6)、本发明中，所述水叶轮为七叶片扇形叶轮，采用此结构水叶轮，可以增大水叶轮迎水面积，提高转距，便于集中低水头的水体能量，提高发电效率，和江河水的利用率。
(7)、本发明中，还包括用于支撑导流筒的支架，增加了本发明的使用范围，增加了本发明的适用性；所述发电机设有变速装置，所述转轴通过变速装置与发电机相连，水叶轮的动能经转轴传送给变速装置，经变速后再传给发电机，进一步提高了发电机的发电效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1所示的微型水力发电装置的剖视图。
图3为图1所示的微型水力发电装置的转轴、水叶轮、发电机组合示意图。
附图标记；发电机1、变速装置11、转轴2、水叶轮3、导流筒4、进水部41、进水收敛喷管411、导流圆筒42、防护罩421、出水部43、连接柱体5、稳压装置51、支架6、
具体实施方式
见图1至图3所示的一种微型水力发电装置，包括发电机1、转轴2、水叶轮3、导流筒4，所述转轴2一端与发电机1相连，所述水叶轮3设置在转轴2上，所述发电机1、转轴2、水叶轮3设置在导流筒4内；发电机与转轴的一端连接，水叶轮可设置在转轴的另一端，也可以设置在转轴的中间或是靠发电机一端，发电机、转轴与水叶轮设置在导流筒内，能使用于各大江小河，也可以在外出时对手机、相机等用电设备进行充电，此结构新颖，起到保护这些装置外，还能增加水对水叶轮的冲击力，提高发电效率。
本实施例中，所述导流筒4设有进水部41、导流圆筒42、出水部43，所述进水部41为进水收敛喷管411，所述进水收敛喷管411设置为进水口大于导流圆筒的漏斗状，所述出水部43设置为出水口大于导流圆筒的喇叭状，所述发电机1、转轴2、水叶轮3设置在导流筒4的导流圆筒42内；进水口大于导流圆筒进水口，可以增加江河水流入面积，提高水对水叶轮的冲击度。
本实施例中，所述导流圆筒42靠出水部43一端设有防护罩421，所述发电机1设置在防护罩421内，所述导流筒4上设有连接柱体5，所述连接柱体5设置在导流圆筒42上，所述连接柱体5设置在导流圆筒42靠出水口43一端，所述连接柱体5内设有稳压装置51；本发明中的发电机的防水微型发电机，且设有稳压装置，优选为稳压器，用以给发电机产生的电能进行稳压，进而可以直接用于各种用电设备，节省了时间。
本实施例中，所述进水部41与出水部43的大小成比例设置，可以选用各种大小比例，但优选为大小比例为3∶1，即对进水口与出水口进行等比放大或缩小，不会影响发电效率。
本实施例中，所述转轴2上等间距的设有多个水叶轮3，根据转轴长度不同可以选一个或是其他多个水叶轮，优选为所述转轴上等间距的设有三个水叶轮。
本实施例中，所述水叶轮3为七叶片扇形水叶轮。当然选用六叶水叶轮或是其他多叶水叶轮也是可以的。
本实施例中，还包括用于支撑导流筒4的支架6，所述发电机1上设有变速装置11，所述转轴2通过变速装置11与发电机1相连；使用支架方便本发明放置各种需要的地方，不会对本发明的使用造成影响。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种微型水力发电装置，包括发电机、转轴、水叶轮、导流筒，所述转轴一端与发电机相连，所述水叶轮设置在转轴上，其特征在于：所述发电机、转轴、水叶轮设置在导流筒内。
2.根据权利要求1所述的微型水力发电装置，其特征在于：所述导流筒设有进水部、导流圆筒、出水部，所述进水部为进水收敛喷管，所述进水收敛喷管设置为进水口大于导流圆筒的漏斗状，所述出水部设置为出水口大于导流圆筒的喇叭状，所述发电机、转轴、水叶轮设置在导流筒的导流圆筒内。
3.根据权利要求2所述的微型水力发电装置，其特征在于：所述导流圆筒靠出水部一端设有防护罩，所述发电机设置在防护罩内，所述导流筒上设有连接柱体，所述连接柱体设置在导流圆筒上，所述连接柱体设置在导流圆筒靠出水口一端，所述连接柱体内设有稳压装置。
4.根据权利要求2所述的微型水力发电装置，其特征在于：所述进水部与出水部的大小成比例设置。
5.根据权利要求4所述的微型水力发电装置，其特征在于：所述进水部与出水部的大小比例为3∶1设置。
6.根据权利要求1所述的微型水力发电装置，其特征在于：所述转轴上等间距的设有多个水叶轮。
7.根据权利要求6所述的微型水力发电装置，其特征在于：所述转轴上等间距的设有三个水叶轮。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的微型水力发电装置，其特征在于：所述水叶轮为七叶片扇形叶轮。
9.根据权利要求1所述的微型水力发电装置，其特征在于：还包括用于支撑导流筒的支架，所述发电机上设有变速装置，所述转轴通过变速装置与发电机相连。
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