CN105164405A - 空气悬浮型小水力发电装置 - Google Patents

空气悬浮型小水力发电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105164405A
CN105164405A CN201480021936.0A CN201480021936A CN105164405A CN 105164405 A CN105164405 A CN 105164405A CN 201480021936 A CN201480021936 A CN 201480021936A CN 105164405 A CN105164405 A CN 105164405A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air levitation
generating device
waterwheel
generator
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201480021936.0A
Other languages
English (en)
Inventor
崔南圭
崔主荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN105164405A publication Critical patent/CN105164405A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B7/00—Water wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • F03B17/063—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction the flow engaging parts having no movement relative to the rotor during its rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/005—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/02—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/18—Air and water being simultaneously used as working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/70—Application in combination with
    • F05B2220/706—Application in combination with an electrical generator
    • F05B2220/7066—Application in combination with an electrical generator via a direct connection, i.e. a gearless transmission
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/10—Stators
    • F05B2240/13—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/728—Onshore wind turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

本发明涉及的空气悬浮型小水力发电装置，以上部旋转轴为媒介连接第一垂直轴式风车的发电机内部的定子以一定的方向旋转时，以下部旋转轴为媒介，连接第二垂直轴式风车及空气悬浮型水车的发电机内部的转子以相反于所述定子的旋转的方向旋转，因此，使发电机的定子和转子的旋转力增加，能够提高发电效率，而且不受设置环境的制约可方便地设置在溪谷、河流、江、灌溉渠、海渠，而且在不破坏水中生态的同时可利用水流能够发电，通过空气悬浮型水车能够支撑发电机及旋转轴等的重量使发电机能够容易地安装在水面之上，能够最小化发电机故障及维护费用。

Description

空气悬浮型小水力发电装置
技术领域
本发明涉及一种空气悬浮型小水力发电装置，更具体而言，是涉及一种可设置在溪谷、河流、灌溉渠、海渠等有水流的地方并用于发电的空气悬浮型小水力发电装置。
背景技术
通常的发电方法是利用水资源的水力发电、利用燃料的火力发电、基于利用核能的核能发电等。
这些发电方法需要大规模的发电设备及用于启动发电设备的大量能源，而且还受到场所的限制。
尤其，火力发电中，相比于其他燃料对石油或燃煤等化石燃料的依赖度十分高，这将导致资源枯竭。
而且，核能发电存在大气污染和核泄漏的隐患以及环保的问题。而且，由于产生动力的化石燃料受到资源的限制，存在不能永久性地使用的缺点。
因此，由于使用石油或燃煤等引发的资源枯竭及各种燃料的燃烧，导致地球暖化问题。
为了防止各种公害物质的产生引起的环境污染，最近研发出利用太阳能、潮汐、波浪、风力、大水力及小水力等自然资源的发电方法。
所述的利用太阳能、潮汐、波浪、风力、大水力及小水力等自然资源的发电方法，由于其具有环保且永久地利用自然能源的优点，因此最近广受关注。
但是，将太阳能或者风能转换为电能且储存在蓄电池的方法由于受到天气和环境的影响，具有局限性。
而且，所述潮汐发电设备只能设置在潮涨潮退比较明显的地区才能获得电力，存在只能在限定地域及场所设置的问题。
而且，所述波浪发电与潮汐发电类似，只能应用于持续产生波浪的地区，存在受设置环境限制的缺点。
另外，虽然利用大水力发电的装置一经设置，其具有维护费用低廉且能够得到稳定且半永久性电力的优点，但是需要蓄有大量水源的湖泊或者水库，这同样只适用于特定的地方，存在受设置环境限制的缺点。
另外，水力发电装置通过利用水压使涡轮机旋转并发电，因此，需要蓄水设施(如，水库)、设置于水库之下的发电设备及将用于发电的水排放至江或海的排水设施。
另外，现有的大水力发电装置遇到水库蓄水量不足的缺水季节或者干旱季节时，出现发电装置的发电效率降低的问题。
另外，风力发电装置虽然十分环保，但是如我国多山风弱的地区，很难取得风力发电的效果。
另外，风力及大水力的发电装置存在设备安装费昂贵但是其效率不高的缺点。
与之相反，容量不足15，000kW的小规模水力发电，国内是指容量不足3，000kW的水力发电，即，小水力发电，利用无公害的清净自然资源，相比于其他可再生能源，具有较高的能源密度，因此被认为是具有开发价值的蕴藏资源。
小水力发电相比于一般的大水力发电，具有环保、设计和施工工期较短、维护费用相比于投资费用较少的优点。
发明内容
本发明的目的在于，为了解决上述技术问题，提供一种空气悬浮型小水力发电装置，该发电装置不受环境的限制，可容易地设置在溪谷、河流、灌溉渠、海渠等，而且能够确保水中生态系统不受破坏的前提下利用水力发电。
本发明的另一个目的在于，通过空气悬浮型水车承载发电机的重量，使发电机能够容易地浮在水面之上并安装，从而提供一种能够最小化发电机故障和管理费用的空气悬浮型小水力发电装置。
为了解决上述技术问题，本发明实施例涉及的空气悬浮型小水力发电装置，包括发电机，其具有上部及下部旋转轴；第一垂直轴式风车，其以第一连接器为媒介垂直地连接在所述发电机的上部旋转轴末端上，并使上部旋转轴旋转；第二垂直轴式风车，其以第二连接器为媒介垂直地连接在所述发电机下部旋转轴末端上，并使下部旋转轴旋转；空气悬浮型水车，其以第二连接器为媒介垂直地连接在所述第二垂直轴式风车的下部并悬浮在水面以支撑上部及下部旋转轴，并通过水流而旋转；水流引导手段，其以固定轨道为媒介设置在流水处的壁面上以引导水流，使所述空气悬浮型水车以一个方向快速旋转。
另一实施例中，本发明的上部旋转轴连接在定子上，所述定子以轴承为媒介自由旋转地设置在所述发电机的外壳内部，所述下部旋转轴连接在转子上，所述转子以轴承为媒介自由旋转地设置在所述定子的中央，使其与定子的旋转方向相反的方向旋转。
另一实施例中，本发明的第一垂直轴式风车为旋翼型(gyromill)，其中心旋转轴上的多个叶片随着风向自行调整角度并旋转。
另一实施例中，本发明的第二垂直轴式风车由固定部和多个叶片构成，所述固定部对应于所述第二连接器并密封安装在其上，所述多个叶片沿着所述固定部的外周表面以一定间隔被分别固定。
另一实施例中，本发明的多个叶片的内侧下端角落形成具有凹形形状的用于维持距离的曲线部以使其与所述空气悬浮型水车的上端相对应。
另一实施例中，本发明的空气悬浮型水车包括：液体存储部，其上端一侧具有注入部以使液体存储部身体内部能够储存液体并调节体重；空气存储部，位于所述身体的底面中央处，其下端开口且形成一定高度凹陷，空气存储部通过开口处流入的水被密闭且通过流入的水量调节浮力以形成压缩空气层；多个叶片，其在所述身体下部沿着外周以一定间隔形成凸起，当受到流水的阻力时，使所述身体旋转；凸形曲线部，形成在所述身体的外周上部且与所述第二垂直轴式风车的叶片上形成的维持距离的曲线部对应且维持一定距离；凹型曲线部，以凹陷的形状形成且位于所述身体外周的所述多个叶片和所述凸形曲线部之间的分界处，与水流发生碰撞时，用于防止水花向凸形曲线部的上部飞溅且将水花挡回水面。
另一实施例中，本发明的多个叶片自上部至下部逐渐减小，以使其下部外径小于上部外径。
另一实施例中，本发明的水流引导手段包括，固定块，其经上下方向的高度调整后固定在所述固定轨道的下端；引导板，其水平固定悬挂在所述固定块，与所述空气悬浮型水车侧的叶片的外周相距一定间隔并将其围绕，流入口和流出口以对角线方向相互岔开配置，使水流在流过置于中间的多个叶片时发生转弯。
另一实施例中，本发明的引导板的平面中央形成有上下贯通的楔形空腔部，所述空气悬浮型水车的叶片能够充分地插入该空腔部，所述流入口形成于所述引导板的前侧面上且位于所述空气悬浮型水车身体的垂直中心线右侧，所述流出口形成于所述引导板的后侧面上且位于所述空气悬浮型水车身体的垂直中心线左侧。
本发明涉及的空气悬浮型小水力发电装置，以上部旋转轴为媒介连接第一垂直轴式风车的发电机内部的定子以一定的方向旋转时，以下部旋转轴为媒介，连接第二垂直轴式风车及空气悬浮型水车的发电机内部的转子以相反于所述定子的旋转的方向旋转，因此，增加发电机的定子和转子的旋转力，从而能够提高发电效率，而且不受设置环境的制约可方便地设置在溪谷、河流、江、灌溉渠、海渠，而且在不破坏水中生态的同时可利用水流能够发电，通过空气悬浮型水车能够支撑发电机及旋转轴等的重量使发电机能够容易地安装在在水面之上，能够最小化发电机故障及维护费用。
附图说明
图1是说明本发明涉及的空气悬浮型小水力发电装置的透视图；
图2是说明本发明涉及的空气悬浮型小水力发电装置组合侧视图；
图3是图2沿着A-A线的剖面图。
附图标记
10：发电机10a：外壳
12：上部旋转轴12a：定子
14：下部旋转轴14a：转子
16a，16b：轴承20：第一连接器
22：第二连接器24：板体
26：螺栓28：螺母
30：第一垂直轴式风车32：旋转轴
34：叶片40：第二垂直轴式风车
42：固定部44：叶片
44a：维持距离的曲线部50：空气悬浮型水车
51：身体52：注入部
53：液体存储部54：空气存储部
55：叶片56：凸形曲线部
57：凹型曲线部60：固定轨道
70：水流引导手段72：固定块
76：引导板76a：流入口
76b：流出口78：空腔
具体实施方式
以下，参照图1至图3对本发明实施例进行详细说明。
如图1至图3所示，本发明的空气悬浮型小水力发电装置由具有上部旋转轴12和下部旋转轴14的发电机10，以第一连接器20为媒介垂直地连接在所述发电机10的上部旋转轴12末端上，并使上部旋转轴12旋转的第一垂直轴式风车30，以第二连接器22为媒介垂直地连接在所述发电机10的下部旋转轴14末端，并使下部旋转轴14旋转的第二垂直轴式风车40，以第二连接器22为媒介垂直地连接在所述第二垂直轴式风车40的下部并悬浮在水面以支撑上部旋转轴12及下部旋转轴14，并通过水流而旋转的空气悬浮型水车50，及以固定轨道60为媒介设置在如，溪谷、河流、灌溉渠、海渠等流水处的壁面上以引导水流，使所述空气悬浮型水车50以一个方向快速旋转的水流引导手段70构成。
即，所述上部旋转轴12连接在定子12a上，所述定子12a以轴承16b为媒介自由旋转地设置在所述发电机10的外壳10a内部，所述下部旋转轴14连接在转子14a上，所述转子14a以轴承16b为媒介自由旋转地设置在所述定子12a的中央，使其相反于定子12a的旋转方向旋转。
所述第一连接器20和第二连接器22由多个螺栓26和螺母28构成的连接手段连接在上下对应且密封安装的板体24上。
所述第一垂直轴式风车30由中心旋转轴32上的多个叶片34随着风向自行调整角度并旋转的旋翼(gyromill)型构成。
所述第二垂直轴式风车40由对应于所述第二连接器22的密封安装的固定部42以及在所述固定部42的外表面上沿着周围方向以一定间隔分别固定的多个叶片44构成。
在此，所述多个叶片44的内侧下端角落形成凹形的维持距离的曲线部44a以使其与所述空气悬浮型水车50的上端相对应。
所述空气悬浮型水车50由上端一侧具有注入部52以使身体51的内部能够储存液体并调节体重的液体存储部53，位于所述身体51的底面中央处，下端开口且形成一定高度凹陷，通过开口处流入的水被密闭并调节浮力以形成压缩空气层(空气缓冲带)的空气存储部54，在所述身体51下部沿着外周以一定间隔形成凸起，当受到流水的阻力时，使身体51旋转的多个叶片55，形成在所述身体51的外周上部用于与所述第二垂直轴式风车40的叶片44上形成的维持距离的曲线部44a对应且维持一定距离的凸形曲线部56，以及以凹陷的形状形成且位于所述身体51外周的所述多个叶片55和所述凸形曲线部56之间的分界处，当与水流发生碰撞时用于防止水花向凸形曲线部56的上部飞溅且将水花挡回的凹型曲线部57构成。
在此，所述多个叶片55自上部至下部逐渐减小，以使其下部外径小于上部外径。
而且，所述身体51从其外周侧面观察时，由所述凸形曲线部56、凹型曲线部57及叶片55构成的上下侧连接线条为船头形状。
此外，所述水流引导手段70由经上下方向高度调整后固定在所述固定轨道60的下端的固定块72，及水平固定悬挂在所述固定块72上，并与所述空气悬浮型水车50侧的叶片55的外周相距一定间隔并将其围绕，且流入口76a和流出口76b以对角线方向相互岔开配置使水流在流过置于中间的多个叶片55时发生转弯的引导板76构成。
在此，所述引导板76的平面中央形成有上下贯通的楔形空腔部78，所述空气悬浮型水车50侧的叶片55能够充分地插入该空腔部78，所述流入口76a形成于所述引导板76的前侧面上且位于所述空气悬浮型水车50身体51侧垂直中心线右侧，所述流出口76b形成于所述引导板76的后侧面上且位于所述空气悬浮型水车50身体51侧垂直中心线左侧。
附图标识80是用于调节高度和固定所述发电机10于所述固定轨道60上的夹钳。
以下，对具有上述构成的本发明的空气悬浮型小水力发电装置的应用及效果进行说明。
如图2所示，将本发明的空气悬浮型小水力发电装置利用固定轨道60和夹钳80安装在溪谷、河流、灌溉渠、海渠等有流水处的壁面上，所述夹钳80沿着固定轨道60上下移动且将发电机10固定在一定高度，使连接在发电机10上部旋转轴12的第一垂直轴式风车30和依次连接在发电机10下部旋转轴14的第二垂直轴式风车40及空气悬浮型水车50能够不随流水漂走并且使其不受重量的影响而发生坠落。
在此，当空气悬浮型水车50以多个叶片55全部深入到水中的高度被安装时，空气悬浮型水车50的身体51通过浮力悬浮在水面上并垂直支撑设置在其上的发电机10、上部旋转轴12和下部旋转轴14等的负荷，从而当发电装置通过固定轨道60和夹钳80以悬臂的形式被悬挂时，可防止发电装置的垂直侧线向一侧倾斜并且能够使发电机10、第一垂直轴式风车30、第二垂直轴式风车40及空气悬浮型水车50最大限度地保持垂直状态且受力均匀。
即，在维持空气悬浮型水车50水平的同时将其竖直徐徐浸入水中，水流入身体51的下部中央的空气存储部54中并使其密闭并压缩空气，这种压缩空气层P1形成与浮力相对峙且比施加在身体51上的发动机重力大的空气缓冲带，使空气悬浮型水车50以一定的深度浸入水中并支撑其重量，从而使发电机能够整体上能够保持在垂直轴线上。
在此，通过空气悬浮型水车50的身体51内的液体存储部53中储存的水等液体调节空气悬浮型水车50的重量，从而能够调节侵入水中的高度，而且能够调节空气悬浮型水车50以一定速度旋转。
另外，如图2所示，形成于空气悬浮型水车50的身体51外周中间高度的凹型曲线部57能够防止浸入水中的多个叶片55带动身体51旋转时，与流水冲撞产生的水P2飞溅到凸形曲线部56上并将水花挡回水面。
另外，如图3所示，空气悬浮型水车50接受旋转力并以下部旋转轴14为媒介带动转子14a使其旋转，该旋转力基于通过水流引导手段70使流水由一侧流入并向对角线方向急旋转并流出的流速变化，带动叶片55向一侧旋转而形成。
而且，设置在空气悬浮型水车50上的第一垂直轴式风车30和第二垂直轴式风车40即便是在低风速的情况下也能形成大的旋转力。尤其，由于第二垂直轴式风车40临近水面设置能够提高旋转力。即，由于水面的风存在由北西风向顺时针方向偏转1至45度的现象，导致风速增加，从而临近水面设置第二垂直轴式风车40的叶片44时，能够明显提高旋转力。
如上所述，发电机10内的定子(12a)通过上部旋转轴12接收第一垂直轴式风车30的旋转力并以一方向旋转时，由于发电机10内的转子(14a)通过下部旋转轴14接受第二垂直轴式风车40和空气悬浮型水车50的旋转力，并且相反于所述定子(12a)的旋转反向旋转，因此即使在风速或者流速较小的情况下，也能大大提高旋转力，从而能够大大提高发电效率。
本发明阐述了所述的优选实施例及有关的内容，但是本发明所属的技术领域具有通常知识的技术人员在不超出发明主旨和内容范围情况下，对其进行的修改及变形皆属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (9)

1.一种空气悬浮型小水力发电装置，包括：
发电机，其具有上部及下部旋转轴；
第一垂直轴式风车，其以第一连接器为媒介垂直地连接在所述发电机的上部旋转轴末端上，并使上部旋转轴旋转；
第二垂直轴式风车，其以第二连接器为媒介垂直地连接在所述发电机的下部旋转轴末端上，并使下部旋转轴旋转；
空气悬浮型水车，其以第二连接器为媒介垂直地连接在所述第二垂直轴式风车的下部并悬浮在水面以支撑上部及下部旋转轴，并通过水流而旋转；
水流引导手段，其以固定轨道为媒介设置在流水处的壁面上以引导水流，使所述空气悬浮型水车以一个方向快速旋转。
2.如权利要求1所述的空气悬浮型小水力发电装置，其特征在于，
所述上部旋转轴连接在定子上，所述定子以轴承为媒介自由旋转地设置在所述发电机的外壳内部，所述下部旋转轴连接在转子上，所述转子以轴承为媒介自由旋转地设置在所述定子的中央，使其相反于定子的旋转方旋转。
3.如权利要求1所述的空气悬浮型小水力发电装置，其特征在于，
所述第一垂直轴式风车为旋翼型，其中心旋转轴上的多个叶片随着风向自行调整角度并旋转。
4.如权利要求1所述的空气悬浮型小水力发电装置，其特征在于，
所述第二垂直轴式风车由固定部和多个叶片构成，所述固定部对应于所述第二连接器并密封安装在其上，所述多个叶片沿着所述固定部的外周表面以一定间隔被分别固定。
5.如权利要求4所述的空气悬浮型小水力发电装置，其特征在于，
所述多个叶片的内侧下端角落形成具有凹形形状的用于维持距离的曲线部以使其与所述空气悬浮型水车的上端相对应。
6.如权利要求1所述的空气悬浮型小水力发电装置，其特征在于，
所述空气悬浮型水车包括:
液体存储部，其上端一侧具有注入部以使液体存储部身体内部能够储存液体并调节体重；
空气存储部，位于所述身体的底面中央处，其下端开口且形成一定高度凹陷，空气存储部通过开口处流入的水被密闭且通过流入的水量调节浮力以形成压缩空气层；
多个叶片，其在所述身体下部沿着外周以一定间隔形成凸起，当受到流水的阻力时，使所述身体旋转；
凸形曲线部，形成在所述身体的外周上部且与所述第二垂直轴式风车的叶片上形成的维持距离的曲线部对应且维持一定距离；
凹型曲线部，以凹陷的形状形成且位于所述身体外周的所述多个叶片和所述凸形曲线部之间的分界处，与水流发生碰撞时，用于防止水花向凸形曲线部的上部飞溅且将水花挡回水面。
7.如权利要求6所述的空气悬浮型小水力发电装置，其特征在于，
所述多个叶片自上部至下部逐渐减小，以使其下部外径小于上部外径。
8.如权利要求1所述的空气悬浮型小水力发电装置，其特征在于，
所述水流引导手段包括：
固定块，其经上下方向的高度调整后固定在所述固定轨道的下端；
引导板，其水平固定悬挂在所述固定块上，与所述空气悬浮型水车的叶片外周相距一定间隔并将其围绕，流入口和流出口以对角线方向相互岔开配置，使水流在流过置于中间的多个叶片时发生转弯。
9.如权利要求8所述的空气悬浮型小水力发电装置，其特征在于，
所述引导板的平面中央形成有上下贯通的楔形空腔部，所述空气悬浮型水车的叶片能够充分地插入该空腔部，所述流入口形成于所述引导板的前侧面上且位于所述空气悬浮型水车身体的垂直中心线右侧，所述流出口形成于所述引导板的后侧面上且位于所述空气悬浮型水车身体的垂直中心线左侧。
CN201480021936.0A 2013-04-18 2014-03-06 空气悬浮型小水力发电装置 Pending CN105164405A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0043051 2013-04-18
KR1020130043051A KR101347230B1 (ko) 2013-04-18 2013-04-18 공기부양식 소수력 발전장치
PCT/KR2014/001831 WO2014171629A1 (ko) 2013-04-18 2014-03-06 공기부양식 소수력 발전장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105164405A true CN105164405A (zh) 2015-12-16

Family

ID=50144421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480021936.0A Pending CN105164405A (zh) 2013-04-18 2014-03-06 空气悬浮型小水力发电装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160169208A1 (zh)
EP (1) EP2987997A4 (zh)
KR (1) KR101347230B1 (zh)
CN (1) CN105164405A (zh)
WO (1) WO2014171629A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110067701A (zh) * 2019-04-25 2019-07-30 曲阜师范大学 海上风力气动悬浮垂直轴海水淡化系统及其控制方法
CN113063910A (zh) * 2021-03-19 2021-07-02 重庆大学 一种跌水井在线监测预警系统

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2519214B8 (en) * 2013-10-10 2017-03-01 Kirloskar Integrated Tech Ltd A power generation system
KR101416963B1 (ko) 2014-01-09 2014-07-08 최주영 풍력 발전장치
KR101686799B1 (ko) * 2014-09-11 2016-12-16 디에스케이엔지니어링(주) 수차 축과 발전기 회전자 일체형 소수력 발전장치
CN109386422A (zh) * 2017-08-08 2019-02-26 李保春 风压式水柱暴落发电装置
CN108022492A (zh) * 2017-12-29 2018-05-11 天津丰澳教育科技有限公司 一种新型物理教学用发电仪器
CN108506148B (zh) * 2018-04-27 2024-03-22 山西省平遥减速器有限责任公司 功率可调式波浪发电机
CN109826751A (zh) * 2019-03-05 2019-05-31 长沙理工大学 一种漂浮式水风一体发电装置
CN113074077B (zh) * 2021-02-26 2022-11-01 国网浙江省电力有限公司台州供电公司 一种可适应多种地质条件的水力发电机组
CN116066303B (zh) * 2023-03-07 2023-06-09 山西省安装集团股份有限公司 一种风电机组底座吊装结构及装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1050923A (zh) * 1989-10-11 1991-04-24 王德海 浮力、重力循环供水发电装置
KR100642333B1 (ko) * 2006-08-04 2006-11-10 주식회사 도화종합기술공사 소수력을 이용한 발전시설
CN101436806A (zh) * 2008-08-02 2009-05-20 袁志华 转子与定子双旋转式加速发电机
CN201546907U (zh) * 2009-11-06 2010-08-11 上海兆风能源科技有限公司 浮岛式水上风力发电装置
CN101994640A (zh) * 2009-08-17 2011-03-30 傅德俐 浮力发电动能装置
JP2013015089A (ja) * 2011-07-05 2013-01-24 Toyomaruku Co Ltd 水力発電装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2307722B (en) * 1995-11-29 2000-06-28 John Hunter Fluid turbine system; ship propulsion and steering system
US6476513B1 (en) * 2000-09-28 2002-11-05 Lubomir B. Gueorguiev Electrical generator system
WO2002097264A1 (en) * 2001-05-29 2002-12-05 David Peter Miles Improvements in and relating to fluid turbines and devices
US7397144B1 (en) * 2005-06-15 2008-07-08 Florida Turbine Technologies, Inc. Bearing-less floating wind turbine
KR20080070179A (ko) * 2007-01-25 2008-07-30 허정 소수력과 풍력의 동시 발전장치
KR101054336B1 (ko) * 2008-10-20 2011-08-04 주식회사 포스코건설 공기 부양식 터빈 지지체를 가지는 조류발전장치
CN201504161U (zh) * 2009-05-26 2010-06-09 嵇琳 磁悬浮无摩擦双转子发电机
KR101001397B1 (ko) * 2009-05-13 2010-12-14 이동학 풍력, 수력, 조력 또는 조류를 이용한 발전장치
KR101038451B1 (ko) * 2009-09-17 2011-06-01 (주)흥일엔지니어링 풍력과 수력을 이용한 발전장치
KR101190583B1 (ko) * 2011-02-21 2012-10-12 한국해양연구원 파력 및 풍력을 이용한 복합발전장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1050923A (zh) * 1989-10-11 1991-04-24 王德海 浮力、重力循环供水发电装置
KR100642333B1 (ko) * 2006-08-04 2006-11-10 주식회사 도화종합기술공사 소수력을 이용한 발전시설
CN101436806A (zh) * 2008-08-02 2009-05-20 袁志华 转子与定子双旋转式加速发电机
CN101994640A (zh) * 2009-08-17 2011-03-30 傅德俐 浮力发电动能装置
CN201546907U (zh) * 2009-11-06 2010-08-11 上海兆风能源科技有限公司 浮岛式水上风力发电装置
JP2013015089A (ja) * 2011-07-05 2013-01-24 Toyomaruku Co Ltd 水力発電装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110067701A (zh) * 2019-04-25 2019-07-30 曲阜师范大学 海上风力气动悬浮垂直轴海水淡化系统及其控制方法
CN110067701B (zh) * 2019-04-25 2020-10-02 曲阜师范大学 海上风力气动悬浮垂直轴海水淡化系统及其控制方法
CN113063910A (zh) * 2021-03-19 2021-07-02 重庆大学 一种跌水井在线监测预警系统
CN113063910B (zh) * 2021-03-19 2023-04-11 重庆大学 一种跌水井在线监测预警系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20160169208A1 (en) 2016-06-16
WO2014171629A1 (ko) 2014-10-23
KR101347230B1 (ko) 2014-01-03
EP2987997A4 (en) 2016-05-11
EP2987997A1 (en) 2016-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105164405A (zh) 空气悬浮型小水力发电装置
CN101649813B (zh) 水流海浪潮汐动能和风能太阳能发电的综合系统
KR20100131078A (ko) 부유식 수력발전기
CN104329205A (zh) 水流发电装置
CN204226095U (zh) 一种水流发电装置
CN203412693U (zh) 一种潮流能发电装置
KR101369966B1 (ko) 부유식 풍력발전장치
KR101018688B1 (ko) 도심에 설치 가능한 풍력 발전기
KR20140027654A (ko) 조류와 풍력을 이용한 발전시스템
JP2007009830A (ja) 浮体型水力発電装置
CN203670079U (zh) 一种叶片伸缩式潮流能发电装置
KR101042650B1 (ko) 유수에 설치되는 소수력 발전기
JP3171955U (ja) 水力発電装置
KR20110105750A (ko) 부력을 이용한 수력발전 수차
CN204663751U (zh) 一种高效水流发电装置
KR20150140057A (ko) 수차를 이용한 수력발전기
KR20130114557A (ko) 수로를 이용한 소수력 발전장치
CN201810468U (zh) 风力、水力、海浪潮汐能多用途发电机
CN207598414U (zh) 潮汐及水流量级发电系统
SK287751B6 (sk) Prietoková turbína s otočnými lopatkami
CN104832358A (zh) 高效水流发电装置
KR101634637B1 (ko) 가이드베인을 장착한 수력발전장치 및 이를 이용한 하이브리드형 발전장치
KR20140061270A (ko) 수로를 이용한 소수력 발전장치
KR20120031984A (ko) 유수력과 풍력을 병합한 발전시스템
CN217873095U (zh) 一种潮汐发电和海上风电机组共杆一体化结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20151216

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication