CN110185570A - 一种小型水轮式发电机 - Google Patents

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    • F03B1/00—Engines of impulse type, i.e. turbines with jets of high-velocity liquid impinging on blades or like rotors, e.g. Pelton wheels; Parts or details peculiar thereto
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    • Y02E10/20—Hydro energy

Abstract

本发明公开的小型水轮式发电机，包括导流机构、转轮机构和发电机；导流机构包括喷水口和喷水管，喷水口设置在喷水管的末端；转轮机构包括叶轮、轮架和中心轴，轮架为圆环形架体，中心轴设置在轮架中心，叶轮以中心轴为中心均匀设置在轮架的圆周上，导流机构设置在叶轮的附近，每个喷水口对应每片叶轮，并通过喷水带动叶轮沿中心轴转动。所述喷水管以中心轴为中心设置在叶轮的斜内侧或斜外侧。所述叶轮向内倾斜15‑30度角，叶轮与喷水口平行。还包括低水池，导流机构和转轮机构设置在低水池中。本发明结构简单、设计合理，能充分利用自家鱼塘、小型水池等小水量、微型水量进行发电。

Description

一种小型水轮式发电机
技术领域
本发明水轮发电机技术领域，更具体地，尤其是涉及一种小型水轮式发电机。
背景技术
水电资源是清洁的可再生能源，我国虽具有较丰富的水力资源，但是由于开发中高水位资源常常伴随很大的开发成本，包括淹没赔偿及移民拆迁赔偿等，同时由于近些年中高水位资源也逐渐被开发殆尽，所以利用水力资源发电是越来越困难。
而对于单一农户用电问题，我们可以考虑建立小型的水力发电机，这样就可以利用小水量，微型水量，特别是利用自家鱼塘、小型水池等；发出来的电量也足够满足单一农户使用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种本发明结构简单、设计合理、节能环保，能充分利用自家鱼塘、小型水池等小水量、微型水量进行发电的小型水轮式发电机。
本发明采用的技术方案是小型水轮式发电机，包括导流机构、转轮机构和发电机；导流机构包括喷水口和喷水管，喷水口设置在喷水管的末端；转轮机构包括叶轮、轮架和中心轴，轮架为圆环形架体，中心轴设置在轮架中心，叶轮以中心轴为中心均匀设置在轮架的圆周上，导流机构设置在叶轮的附近，每个喷水口对应每片叶轮，并通过喷水带动叶轮沿中心轴转动。
进一步的，所述喷水管以中心轴为中心设置在叶轮的斜内侧或斜外侧。
优选的，还包括叶轮中轴，叶轮通过叶轮中轴设置在轮架上，单个叶轮以叶轮中轴为中心自转。
作为进一步的改进，还包括低水池，导流机构和转轮机构设置在低水池中。
进一步的，所述低水池不低于叶轮的高度位置设有低水池出水口。
作为进一步的改进，所述低水池出水口处设有过滤装置。
作为进一步的改进，还包括底部高于喷水口的高水池，高水池的底部设有高水池出水管，高水池出水管进入低水池，并与喷水管入口连接。
所述高水池可根据其储水量大小以及位置的高度对应单个或多个低水池。
作为进一步的改进，所述喷水口上还设置有增压喷头。
本发明的有益效果是：本发明包括导流机构、转轮机构和发电机；导流机构包括喷水口和喷水管，喷水口设置在喷水管的末端；转轮机构包括叶轮、轮架和中心轴，轮架为圆环形架体，中心轴设置在轮架中心，叶轮和导流机构以中心轴为中心均匀设置在轮架的圆周上，喷水管入口设置在中心轴上，每个喷水口对应每片叶轮，并通过喷水带动叶轮沿中心轴转动。本发明充分利用喷水口中水流喷射的动力来推动叶轮转动。
进一步的，本发明还包括底部高于喷水口的高水池，高水池的底部设有高水池出水管，高水池出水管进入低水池，并与喷水管入口连接。本发明利用高水池底部高于喷水口的落差势能给喷水管内的水流进行增压，来提高喷水口水流喷射的动力。还可以通过在喷水口设置增压喷头。将喷水管的直径设置为50-70mm。从而进一步提高喷水口水流喷射的动力。即可保证在高水池是小水量体积的情况下利用水能发电。
本发明还通过设置低水池，导流机构和转轮机构设置在低水池中。即可充分利用低水池中叶轮转动时，对低水池中水产生的惯性动力又进行一步转动叶轮。
本发明还可根据高水池储水量的大小以及位置的高度对应单个或多个低水池。即可同时多组水轮发电机同时进行工作发电。
综上所述，本发明本发明结构简单、设计合理，能充分利用自家鱼塘、小型水池等小水量、微型水量进行发电。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明第一种实施例剖视图。
图2是本发明第一种实施例叶轮及导流机构的俯视图。
图3是本发明第二种实施例剖视图。
图4是本发明第二种实施例叶轮及导流机构的俯视图。
附图标记：1、叶轮，2、轮架，3、中心轴，4、喷水口，5、喷水管，6、高水池，7、高水池出水口，8、喷水管入口，9、低水池，10、过滤装置，11、低水池出水口。
具体实施方式
参阅附图，本发明小型水轮式发电机，包括导流机构、转轮机构和发电机；导流机构包括喷水口4和喷水管5，喷水口4设置在喷水管5的末端；转轮机构包括叶轮1、轮架2和中心轴3，轮架2为圆环形架体，中心轴3设置在轮架2中心，叶轮1以中心轴3为中心均匀设置在轮架2的圆周上，导流机构设置在叶轮1的附近，每个喷水口4对应每片叶轮1，并通过喷水带动叶轮1沿中心轴3转动。
进一步的，本发明所述喷水管5以中心轴3为中心设置在叶轮1的斜内侧或斜外侧。
作为进一步的改进，本发明还包括叶轮中轴，叶轮1通过叶轮中轴设置在轮架2上，单个叶轮1以叶轮中轴为中心自转。
作为第一种实施方式，参见附图1、2，本发明所述喷水管5以中心轴3为中心设置在叶轮1的斜内侧，优选的，当喷水口4对叶轮1喷水时，叶轮1在喷水水流的推动下向内倾斜15-30度角之间，叶轮1与喷水口4平行。此时喷水管5设置在底部固定不动，通过与叶轮1平行的喷水口4喷水，产生动力使得叶轮1带动轮架2转动，从而带动整个轮架2转动进行发电。同时，轮架2、叶轮1及喷水管5等整体重量要满足于喷水口4所带来动力能推动其转动。这种满足可通过降低整体总重量、增加喷水口4及其对应叶轮1的数量、大小，以及对喷水口4喷射水流压力的增加来实现。
作为第二种实施方式，参见附图3、4，本发明所述喷水管5以中心轴3为中心设置在叶轮1的斜外侧，优选的，当喷水口4对叶轮1喷水时，叶轮1在喷水水流的推动下向内倾斜15-30度角之间，叶轮1与喷水口4平行。此时喷水管5设置在底部固定不动，通过与叶轮1平行的喷水口4喷水，产生动力使得叶轮1带动轮架2转动，从而带动整个轮架2转动进行发电。同时，轮架2、叶轮1及喷水管5等整体重量要满足于喷水口4所带来动力能推动其转动。这种满足可通过降低整体总重量、增加喷水口4及其对应叶轮1的数量、大小，以及对喷水口4喷射水流压力的增加来实现。
作为进一步的改进，在满足上述所有实施方式的基础上，第三种实施方式，同时保证轮架2、中心轴3、叶轮1及喷水管5总体质量不变的情况下，本发明还包括底部高于喷水口4的高水池6，高水池6的底部设有高水池出水管，高水池出水管进入低水池9，并与喷水管入口8连接。本发明利用高水池6与喷水口4之间的位置势能，来对每个喷水口4喷出的水流进行增加压力。从而进一步的加快了轮架2的转动。
作为进一步的改进，在满足上述所有实施方式的基础上，第四种实施方式，本发明还包括低水池9，导流机构和转轮机构设置在低水池9中。当喷水口4喷射的水流喷向叶轮1而带动轮架2转动时，转动的轮架2又将低水池9中的储水转动，储水转动产生一定的惯性，惯性又进一步助力推动轮架2转动。从而达到加快轮架2转动的速度。
进一步的，本发明所述低水池9不低于叶轮1的高度位置设有低水池出水口11。叶轮1低于低水池9中的水平线，叶轮1轮片在水平线下对旋转的池水起到相互拨转的作用。
作为第五种实施方式，本发明在所述低水池出水口11处设有过滤装置10。可进一步对低水池9中的水资源进行过滤处理而达到再利用的效果。所述过滤装置10可以是过滤网，过滤纱袋等，也可以是别的具备同等过滤功能的过滤装置10。
作为第六种实施方式，在满足上述基本条件的情况下，当本发明所述高水池6的储水量足够大（例如雨水季节水资源丰富的情况时），或者高水池6的位置高度足够高时，可实施单个高水池6对应单个或多个低水池9进行工作，以达到单一或多个小型水轮发电机同时工作。
作为第七种实施方式，在满足上述基本条件的情况下，本发明还可以通过在所述喷水口4上还设置增压喷头，来提高喷水口4水流的喷射的压力，从而进一步提高小水流发电的效果。
作为第八种实施方式，在满足上述所有条件的情况下，所述喷水管5的直径为50-70mm。喷水口4喷射的水流即可带动相应叶轮1转动。所述叶轮1及其对应的导流机构数量为4-10个。当导流机构增加时，所述喷水管5内水流的压力做相应增加。
综上所述，本发明本发明结构简单、设计合理、节能环保，能充分利用自家鱼塘、小型水池等小水量、微型水量进行发电。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系 为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或 暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为 对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示 或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是 机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相 连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于 本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可 以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第 一特征在第二特征“上方”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“下方”可以是第一特征在第 二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施 例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将 本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.小型水轮式发电机，其特征在于：包括导流机构、转轮机构和发电机；导流机构包括喷水口和喷水管，喷水口设置在喷水管的末端；转轮机构包括叶轮、轮架和中心轴，轮架为圆环形架体，中心轴设置在轮架中心，叶轮以中心轴为中心均匀设置在轮架的圆周上，导流机构设置在叶轮的附近，每个喷水口对应每片叶轮，并通过喷水带动叶轮沿中心轴转动。
2.如权利要求1所述小型水轮式发电机，其特征在于：所述喷水管以中心轴为中心设置在叶轮的斜内侧或斜外侧。
3.如权利要求1所述小型水轮式发电机，其特征在于：还包括叶轮中轴，叶轮通过叶轮中轴设置在轮架上，单个叶轮以叶轮中轴为中心自转。
4.如权利要求1所述小型水轮式发电机，其特征在于：还包括低水池，导流机构和转轮机构设置在低水池中。
5.如权利要求3所述小型水轮式发电机，其特征在于：所述低水池不低于叶轮的高度位置设有低水池出水口。
6.如权利要求3所述小型水轮式发电机，其特征在于：所述低水池出水口处设有过滤装置。
7.如权利要求3所述小型水轮式发电机，其特征在于：还包括底部高于喷水口的高水池，高水池的底部设有高水池出水管，高水池出水管进入低水池，并与喷水管入口连接。
8.如权利要求1所述小型水轮式发电机，其特征在于：所述高水池可根据其储水量大小以及位置的高度对应单个或多个低水池。
9.如权利要求1所述小型水轮式发电机，其特征在于：所述喷水口上还设置有增压喷头。
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Citations (4)

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