CN102278259A - 水流能量转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水流能量转换装置。其包括上固定架和下固定架，上固定架和下固定架上分别对应设有轴孔，两个轴孔中设有一根水轮轴，水轮轴的上部径向设有至少三根叶片杆，叶片杆的一侧铰接有叶片，水轮轴的下部设有与叶片杆相对应的可挡住叶片下端的叶片挡杆，上固定架和下固定架之间在水轮轴的一侧立设有径向的阻水板，阻水板的上端与上固定架之间留有当水轮轴转动时可供叶片杆通过的上间隔，阻水板的下端与下固定架之间留有当水轮轴转动时可供叶片挡杆通过的下间隔，上固定架和下固定架之间设有可使叶片下端向上翻起成水平以通过上间隔的导条。本发明结构简单、制作成本低，能高效利用自然水流能量。

Description

水流能量转换装置
技术领域
本发明涉及一种利用水能的装置，具体是指一种水流能量转换装置。 
背景技术
目前，我国在水力开发技术领域还比较落后，通常用水能来发电。现有的水力发电装置，无论是大型水电站还是小型水电站，都是在河流中截流构筑大坝，以使水位形成较大落差来驱动水轮机发电，其缺点是结构复杂，投资大，且在落差较小、低水速的水域无法应用，特别是偏远落后地区丰富的水能资源白白浪费。因此，提供一种能充分利用自然水流能量，可满足在各种自然条件的江面、河道、海域使用的水流能量转换装置成为了业界需要解决的技术问题。 
发明内容
本发明需要解决的技术问题在于提供一种能高效利用自然水流能量，可满足在各种自然条件的江面、河道、海域使用的水流能量转换装置，。 
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：水流能量转换装置，包括上固定架和下固定架，上固定架和下固定架上分别对应设有轴孔，两个轴孔中设有一根水轮轴，水轮轴的上部径向设有至少三根叶片杆，叶片杆的一侧铰接有叶片，水轮轴的下部设有与叶片杆相对应的可挡住叶片下端的叶片挡杆，上固定架和下固定架之间在水轮轴的一侧立设有径向的阻水板，阻水板的上端与上固定架之间留有当水轮轴转动时可供叶片杆通过的上间隔，阻水板的下端与下固定架之间留有当水轮轴转动时可供叶片挡杆通过的下间隔，上固定架和下固定架之间设有可使叶片下端向上翻起成水平以通过上间隔的导条。 
所述的上固定架和下固定架之间设有导水板，导水板设置在阻水板的相对侧的后部，导水板为与叶片转动外圆相适应的圆弧形。 
所述的导条上设有叶片导轮。 
所述的叶片通过叶片合页与叶片挡杆连接。 
所述的水轮轴和轴孔之间设有轴承。 
所述的上固定架上面设有浮体。 
所述的水轮轴的上部径向设有四根叶片杆，四根叶片杆均布在水轮轴的外周。 
所述的上固定架和下固定架之间设有水流调节门，水流调节门设置在阻水板的前方。 
所述的水流调节门为可活动的闸门式。 
将本发明投放在水中通过链锚方式固定上固定架和下固定架，水流通过本装置时在阻水板的阻隔与水流调节门调节下，水流只能顺着另一侧 流动，在水流推动下，叶片压住水轮轴的叶片挡杆，驱动水轮轴转动。当叶片运行至导条时，导条使叶片下端向上翻起成水平以通过上间隔，叶片通过上间隔后受水流推压又能迅速落下压住水轮轴的叶片挡杆，以此快速循环旋转从而达到水能转换的目的。 
由于采用了上述的结构，本发明结构简单、制作成本低，管理操作安全，能充分利用自然水流能量，达到高效利用水流发电的目的，为提高水能利用开辟出全新的技术。 
附图说明
图1是水流能量转换装置的上固定架、下固定架、阻水板、导水板、导条的立体图。 
图2是水流能量转换装置的水轮轴、叶片挡杆、叶片挡杆立体图。 
图3是水流能量转换装置的立体图一。 
图4是水流能量转换装置的立体图二。 
图5是水流能量转换装置的使用状态的俯视图。 
图中包括：上固定架1、下固定架2、轴孔3、水轮轴4、叶片杆5、叶片6，、叶片挡杆7、阻水板8、上间隔9、下间隔10、导条11、导水板12、叶片合页13、轴承14、水流调节门15、外侧立柱16、固定杆17、叶片导轮18。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。 
如图1至图4所示，本发明所述的水流能量转换装置，包括上固定架1和下固定架2，上固定架1和下固定架2为长方形，上固定架1和下固定架2的外周通过若干根外侧立柱16固定连接。所述的上固定架1和下固定架2的分别对应设有轴孔3，两个轴孔3中设有一根水轮轴4，水轮轴4可在轴孔3中转动。所述的水轮轴4和轴孔3之间设有轴承14，轴承14可减少摩擦消耗，水轮轴4的一端可通过增速箱与发电机或水泵连接。水轮轴4的上部径向设有至少三根叶片杆5，该实施例在水轮轴4的上部径向设有四根叶片杆5，四根叶片杆5均布在水轮轴4的外周。叶片杆5的一侧铰接有叶片6，所述的叶片6通过叶片合页13与叶片挡杆7连接，叶片6可以以叶片合页13为中心转动。水轮轴4的下部设有与叶片杆5相对应的可挡住叶片6下端的叶片挡杆7，叶片挡杆7的数量与叶片杆5的数量相同，并设置在叶片杆5的正下方，当叶片6转动时，叶片挡杆7可挡住叶片6下端，限制叶片6只能向下转动至垂直位置。上固定架1和下固定架2之间在水轮轴4的一侧立设有径向的阻水板8，阻水板8的上端与上固定架1之间留有当水轮轴4转动时可供叶片杆5通过的上间隔9，阻水板8的下端与下固定架2之间留有当水轮轴4转动时可供叶片挡杆7通过的下间隔10。上固定架1和下固定架2之间设有可使叶片6下端向上翻起成水平以通过上间隔9的导条11，导条11设置在阻水板8的后面，导条11螺旋向上至阻水板8的上端，导条11的上端与阻水板8上部相连接，下端与一根两端分别固定在阻水板8下部和外侧立柱16的固定杆17连接，导条11的下端与下固定架之间还留有可通过叶片挡杆7的间隔。当水轮轴4转动时，转动至导条11上方的叶片6下端与导条11接触，在导条11的作用下，叶片6下端向上翻起成水平，即可通过上间隔9。所述的导条11上还可设有叶片导轮18，叶片导轮18的作用是减少叶片6和导条11之间的摩擦消耗。 
所述的上固定架1和下固定架2之间设有导水板12，导水板12设置在阻水板8的相对侧的后部，导水板12为与叶片6转动外圆相适应的圆弧形，导水板12为四分之一圆，导水板12的作用是使水流成环形流动，垂直作用于叶片6上，且作用的行程较长，效率更高。 
所述的上固定架1和下固定架2之间设有水流调节门15，水流调节门15设置在阻水板8的侧面。所述的水流调节门15可为侧开式，所述的水流调节门15也可为抽拉闸门式。水流调节门可调节通过本装置的水流量，当水流量低时，关闭水流调节门，水流调节门15可起到档水作用，其与阻水板8配合可使水流向另一侧推动叶片，水流量大时打开水流调节门15，水可从外侧流出。 
所述的上固定架1上面还可设有浮体和锚链。其作用在于能根据水位升降使本发明固定在水床上。 
如图5所示，本发明使用时，根据江面河道的自然环境条件及水流情况，将单台或多台本发明相连接构成为三角形或一字形将其投放在水中，并固定上固定架和下固定架。水流方向沿箭头方向所示，水流在阻水板的阻隔下，水流只能经阻力小的方向流动，在水流推动下，叶片压住水轮轴的叶片挡杆，驱动水轮轴转动。当叶片运行至导条时，导条使叶片下端向上翻起成水平以通过上间隔，叶片通过上间隔后受自身重力和水流推压又能迅速落下压住水轮轴的叶片挡杆，以此循环旋转从而达到水能转换的目的。 
总之，本发明虽然例举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。 

Claims (9)

1.一种水流能量转换装置，其特征在于：包括上固定架（1）和下固定架（2），上固定架（1）和下固定架（2）上分别对应设有轴孔（3），两个轴孔（3）中设有一根水轮轴（4），水轮轴（4）的上部径向设有至少三根叶片杆（5），叶片杆（5）的一侧铰接有叶片（6），水轮轴（4）的下部设有与叶片杆（5）相对应的可挡住叶片（6）下端的叶片挡杆（7），上固定架（1）和下固定架（2）之间在水轮轴（4）的一侧立设有径向的阻水板（8），阻水板（8）的上端与上固定架（1）之间留有当水轮轴（4）转动时可供叶片杆（5）通过的上间隔（9），阻水板（8）的下端与下固定架（2）之间留有当水轮轴（4）转动时可供叶片挡杆（7）通过的下间隔（10），上固定架（1）和下固定架（2）之间设有可使叶片（6）下端向上翻起成水平以通过上间隔（9）的导条（11）。
2.按照权利要求1所述的水流能量转换装置，其特征在于：所述的上固定架（1）和下固定架（2）之间设有导水板（12），导水板（12）设置在阻水板（8）的相对侧的后部，导水板（12）为与叶片（6）转动外圆相适应的圆弧形。
3.按照权利要求1所两述的水流能量转换装置，其特征在于：所述的导条（11）上设有叶片导轮（18）。
4.按照权利要求1所述的水流能量转换装置，其特征在于：所述的叶片（6）通过叶片合页（13）与叶片挡杆（7）连接。
5.按照权利要求1所述的水流能量转换装置，其特征在于：所述的水轮轴（4）和轴孔（3）之间设有轴承（14）。
6.按照权利要求1所述的水流能量转换装置，其特征在于：所述的上固定架（1）上面设有浮体。
7.按照权利要求1所述的水流能量转换装置，其特征在于：所述的水轮轴（4）的上部径向设有四根叶片杆（5），四根叶片杆（5）均布在水轮轴（4）的外周。
8.按照权利要求1所述的水流能量转换装置，其特征在于：所述的上固定架（1）和下固定架（2）之间设有水流调节门（15），水流调节门（15）设置在阻水板（8）外侧的前部。
9.按照权利要求8所述的水流能量转换装置，其特征在于：所述的水流调节门（15）为可活动的闸门式。
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