CN112074661A - 水力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水力发电机，更具体地，涉及一种水力发电机，其中具有紧凑简单的结构；其具有沿流体的流动路径布置多级的叶片组件从而能够有效地产生电能；叶片组件布置的位置或者叶片组件安装的数量可以根据流量、流速、设计容量和当地条件进行适当的调整，从而可以提高发电效率，方便地进行安装工作，并且可显著地降低安装成本。根据本发明提供的水力发电机设备是一种水力发电机设备，其中，包括：驱动轴，所述驱动轴沿流体流动的路径安装；多个叶片组件，多个所述叶片组件沿所述驱动轴的长度方向安装；旋转支撑件，所述旋转支撑件与所述驱动轴连接，并且可旋转地支撑所述驱动轴；发电部件，所述发电部件接收所述驱动轴的旋转力并发电；以及通流管道，所述驱动轴沿长度方向安装在其中，所述通流管道内形成有使得流体能够流过的通道。

Description

水力发电机

技术领域

本公开涉及一种水力发电机，具体地，涉及一种结构紧凑简单的水力发电机，该水力发电机通过在流体的流路上布置多级叶片组件高效地产生电能，由于根据流量、流速、设计容量和当地条件来适当地调整叶片组件的配置位置和数量，不仅能够提高发电效率，并且安装简便，显著地降低安装成本。

背景技术

一般来说，就适用于农业水库、农业灌溉池、污水处理厂、水产养殖排水水渠、多功能水坝泄洪道和小河流等而言，小型水力发电机凭借着巨大的发展潜力已经足以作为一种可替代的能量来源。

这种小型水力发电机根据头部和发电类型等进行分类，发电类型包括水路型、水坝型、隧道型等。

此外，小型水力发电机根据发电方法分为冲击式水轮机(impulse waterturbine)和反击式水轮机(reaction water turbine)，冲击式水轮机的种类包括佩尔顿(Pelton)水轮机、图尔戈(Turgo)水轮机、奥斯伯格(Ossberger)水轮机等，反击式水轮机的种类包括弗朗西斯(Francis)水轮机和螺旋桨水轮机。

另外，因为即使在山区、偏远地区和偏远岛屿等难以通电的地方小型水力发电机也易于安装和使用，且当水流流量恒定时，收益相对较高，小型水力发电机正在进行着各种的研究和发展。

例如，在韩国专利No.10-1256823(申请日2013年4月16日)中公开了一种小型水力发电装置。

常规的小型水力发电装置通常包括两个螺旋桨，例如第一螺旋桨130和第二螺旋桨140、以及三个导向叶片，例如第一导向叶片150，第二导向叶片160和第三导向叶片170，该三个导向叶片在外壳110内在沿流体的流入方向上相互重叠。此外，电力发生部120设置在壳体110的外部，并与形成在螺旋桨130和螺旋桨140其中一者的外圆表面上的连接器连接，因此可以将螺旋桨130和140的动能转换为电能，从而实现发电。

此外，壳体100在其前侧内部设置有第一导向叶片150，并且第一导向叶片150用于使流入第一壳体111的流体被平稳地引入至第一螺旋桨130。

同时，第一螺旋桨130放置在第一导向叶片150的后方，通过第一导向叶片150引入的流体使第一螺旋桨130旋转，从而使得第一螺旋桨130具有动能。

此外，小型水力发电装置100在第一螺旋桨130的后方还额外设置有第二导向叶片160和第二螺旋桨140。因此，从第一螺旋桨130流出的流体再次通过第二导向叶片160无涡流地被引入至第二螺旋桨140。

常规的小型水力发电装置将发电所需的设备安装在水轮机的外部，因此具有能够减少流场中的流动能损失的优点，但也具有以下这些缺点。

首先，常规的小型水力发电装置的缺点在于，由于可以安装在壳体110内的螺旋桨的数量被限制为两个左右，发电装置能够输出的电能也受到了限制。

此外，传统的小型水力发电装置的缺点是设备成本太高，并且由于每个壳体110的内部都需要安装电力发生部120，设备的重量增加也使得安装和管理的难度变大。

此外，传统的小型水力发电装置具有复杂的结构，导向叶片安装在螺旋桨的前侧和后侧，这样不仅增加了生产成本，而且维护困难。

具体地，传统的小型水力发电装置需要较长的安装周期和人工时间，因为在沿通道多级安装的情况下，壳体110要先依次布置后再连接，并且每个壳体中需要安装电力发生部120，同时，由于很难保证在设定路径上将多个壳体110均匀布置，因此会降低构造质量，从而也具有发电效率低的缺点。

此外，由于当螺旋桨产生失控时需要完全拆卸小型水力发电装置来进行维修，传统的小型水力发电装置具有需要很长时间来进行维修工作的缺点，并且，当传统的小型水力发电装置安装在河流或者类似有着大量异物的环境中时，其内部复杂的结构容易发生堵塞并且经常破裂，使得发电装置的停机时间增加，而且传统的小型水力发电装置也不适用于安装在弯曲的通道中。

(现有技术文献)

(专利文献)

(专利文献0001)韩国专利第10-1256823号，标题为“小型水力装置”

(专利文献0002)韩国专利公开第10-2011-0010269号，标题为“用于小发电的装置”

(专利文献0003)韩国专利第10-1088101号，标题为“小型水力发电系统”

技术问题

鉴于上述理由，本公开一方面提供了一种水力发电机，该水力发电机具有紧凑且简单的结构，并且能够通过沿着流体的流动路径布置的多级叶片组件有效地发电。

本公开的另一方面提供了一种水力发电机，该水力发电机能够以低成本快速且容易地安装，并且由于叶片组件的布置位置和数量可根据流量、流速、设计容量和当地条件适当地进行调节，从而有效地产生电能。

本公开的另一方面提供了一种水力发电机，该水力发电机即使在存在弯曲部分的通道里也能够进行多级发电，能够防止异物进入，发电时间增加且易于维护，并且提高了耐用性和维护性。

本公开的另一方面提供了一种水力发电机，该水力发电机能够稳定地安装在水面上或水下的适当位置以发电，并且其安装工作迅速且方便。

发明内容

为了实现上述方面的内容，根据本公开提供的水力发电机包括：驱动轴，所述驱动轴沿流体流动的路径安装；叶片组件，多个所述叶片组件沿所述驱动轴的长度方向安装；旋转支撑件，所述旋转支撑件与所述驱动轴连接，并且可旋转地支撑所述驱动轴；和电力发生部，所述电力发生部接收所述驱动轴的旋转力并发电。

为了实现上述方面的内容，根据本公开提供的水力发电机包括：驱动轴，所述驱动轴沿流体流动的路径安装；多个叶片组件，多个所述叶片组件沿所述驱动轴的长度方向安装；旋转支撑件，所述旋转支撑件与所述驱动轴连接，并且可旋转地支撑所述驱动轴；电力发生部，所述电力发生部接收所述驱动轴的旋转力并发电；和通流管道，所述通流管道内部设置有沿其长度方向延伸的驱动轴，并且形成有供流体流过的通道。

所述旋转支撑件可以包括：驱动轴轴承，所述驱动轴轴承安装在所述驱动轴上；以及轴支撑件，所述轴支撑件连接于所述通流管道，并且与所述驱动轴轴承连接。

所述旋转支撑件可以包括：驱动轴轴承，所述驱动轴轴承安装在所述驱动轴上；轴支撑件，所述轴支撑件包括支撑毂、多个支撑件、以及支撑法兰，所述支撑毂形成有中心孔，所述驱动轴轴承安装于所述中心孔中，所述支撑件的第一端连接至所述支撑毂的圆周，所述支撑法兰形成于所述支撑件的第二端并且连接于所述通流管道，所述通流管道的数量可以有多个，多个所述通流管道沿长度方向布置并且相互连接。

此外，所述旋转支撑件还可以进一步包括驱动轴连接件，所述驱动轴连接件插入并安装在所述轴支撑件中，以连接沿前后方向布置的所述驱动轴。

可选地，所述驱动轴可以包括管和连接环，所述连接环和所述管连接，并且所述连接环的内部中心形成有轴结合孔，所述驱动轴连接件包括中部和相对的侧部，所述中部用于供所述驱动轴轴承插入，所述侧部上形成有用于与所述驱动轴连接的轴结合凸起，以及所述轴结合凸起的外圆周表面上形成有不平坦不平坦的凸起，所述轴结合孔的内圆周表面上形成有不平坦不平坦的凹槽，所述凸起插入所述凹槽内。

所述通流管道可以包括连接法兰，沿前后方向布置的所述通流管道通过所述连接法兰相互连接，并且所述支撑法兰插入并保持在所述连接法兰之间。

同时，所述通流管道可以包括监控单元，所述监控单元用于观察所述通流管道的内部情况并检测所述通流管道的内部状态。

在这种情况下，所述监控单元可以包括：开口，所述开口用于观察和维护，通过在所述通流通道的与所述叶片组件的安装部分相对应的部分开孔来形成所述开口；观察窗，所述观察窗防水地连接于用于观察和维护的所述开口；和检测器，所述检测器安装于所述观察窗，并检测所述叶片组件的运行状态或流体的状态。

为了实现上述方面的内容，根据本公开提供的水力发电机包括：驱动轴，所述驱动轴沿流体流动的路径安装；多个叶片组件，多个所述叶片组件沿所述驱动轴的长度方向安装；旋转支撑件，所述旋转支撑件与所述驱动轴连接，并且可旋转地支撑所述驱动轴；电力发生部，所述电力发生部接收所述驱动轴的旋转力并发电；通流管道，所述通流管道内部设置有沿其长度方向延伸的驱动轴，并且形成有供流体流过的通道。弯曲管道，所述弯曲管道布置在通道的弯曲部分中，并且连接于所述通流管道；以及连接接头件，所述连接接头件安装在所述弯曲管道内并连接前后布置的驱动轴。

所述旋转支撑件可以包括：驱动轴轴承，所述驱动轴轴承安装在所述驱动轴上；轴支撑件，所述轴支撑件包括支撑毂、多个支撑件、以及支撑法兰，所述支撑毂形成有中心孔，所述驱动轴轴承安装于所述中心孔中，所述多个支撑件的第一端连接至所述支撑毂的圆周，所述支撑法兰形成于所述支撑件的第二端并且与所述通流管道连接，所述弯曲管道包括连接法兰连接在弯曲主体的相对两端的连接法兰，所述连接法兰的形状与所述通流管道上的连接法兰的形状相对应，以及所述支撑法兰插入、连接并保持在所述弯曲管道的所述连接法兰与所述通流管道的所述连接法兰之间。

此外，所述旋转支撑件可以设置在所述弯曲管道的前侧和后侧，并且所述旋转支撑件还包括驱动轴连接件，所述驱动轴连接件与所述驱动轴连接，并且插入并安装在所述轴支撑件中，以及所述连接接头件包括：第一万向节、第二万向节和连接轴，所述第一万向节连接于位于前侧的所述驱动轴连接件，所述第二万向节连接于位于后侧的所述驱动轴连接件，所述连接轴连接在所述第一万向节和所述第二万向节之间。

为了实现上述方面的内容，根据本公开提供的水力发电机包括：驱动轴，所述驱动轴沿流体流动的路径安装；多个叶片组件，多个所述叶片组件沿所述驱动轴的长度方向安装；旋转支撑件，所述旋转支撑件与所述驱动轴连接，并且可旋转地支撑所述驱动轴；电力发生部，所述电力发生部接收所述驱动轴的旋转力并发电；通流管道，所述通流管道内部设置有沿其长度方向的驱动轴，并且形成有供流体流过的通道；以及辅助旋转器，所述辅助旋转器与所述驱动轴或所述通流管道连接，并且并且形成有带叶片的浮体。

这里，所述浮体可以包括中空体，所述中空体上形成有进口。

此外，所述辅助旋转器可以设置为多个，多个所述辅助旋转器沿前后方向布置，并通过连接接头件连接。

在这种情况下，所述辅助旋转器设置为多个，多个所述辅助旋转器前后方向布置，并通过连接接头件连接，以及所述水力水力发电机还可包括张紧器，所述张紧器与多个所述辅助旋转器中位于最后方的辅助旋转器相连接，并且产生和施加张紧力。

在这种情况下，所述张紧器可以包括张紧体，所述张紧体形成为前宽后窄的结构，所述张紧体包括通流孔，所述通流孔的用于流体流入的入口具有大的直径，并且所述通流孔的用于流体流出的出口具有小的直径。

为了实现上述方面的内容，根据本公开提供的水力发电机包括：驱动轴，所述驱动轴沿流体流动的路径安装；多个叶片组件，多个所述叶片组件沿所述驱动轴的长度方向安装；旋转支撑件，所述旋转支撑件与所述驱动轴连接，并且可旋转地支撑所述驱动轴；电力发生部，所述电力发生部接收所述驱动轴的旋转力并发电；以及结构支撑件，所述结构支撑件沿所述驱动轴的长度方向设置并连接于所述旋转支撑件。

所述旋转支撑件可以包括：驱动轴轴承，所述驱动轴轴承安装在所述驱动轴上；支撑毂，所述支撑毂形成有中心孔，所述驱动轴轴承安装于所述中心孔中；多个支撑件，所述支撑件的第一端连接至所述支撑毂的圆周；轴支撑件，所述轴支撑件形成在所述支撑件的第二端；驱动轴连接件，所述驱动轴连接件插入并安装在所述轴支撑件中，以连接沿前后方向布置的所述驱动轴；以及所述结构支撑件包括多个支撑结构管，多个所述支撑结构管通过管连接构件安装在所述轴支撑件中。

为了实现上述方面的内容，根据本公开提供的水力发电机包括：驱动轴，所述驱动轴沿流体流动的路径安装；多个叶片组件，多个所述叶片组件沿所述驱动轴的长度方向安装；旋转支撑件，所述旋转支撑件与所述驱动轴连接，并且可旋转地支撑所述驱动轴；电力发生部，所述电力发生部接收所述驱动轴的旋转力并发电；通流管道，所述通流管道内部设置有沿其长度方向延伸的驱动轴，并且形成有供流体流过的通道；以及切碎机，所述切碎机安装在所述通流管道中，并且粉碎进入所述通流管道内的异物。

这里，所述电力发生部机组可以包括：电力发生部壳体，所述电力发生部壳体安装在所述通流管道中；动力传递装置，所述动力传递装置连接于所述驱动轴并且用于传递旋转力；以及发电单元，所述发电单元安装在所述电力发生部壳体中，并且基于连接至所述动力传递轴时所接收的力，在旋转时进行发电。

所述动力传递装置可以包括：大直径输入轮，所述大直径输入轮设置在所述电力发生部壳体的内部，并且接收所述驱动轴的旋转力；小直径输出轮，所述小直径输出轮设置在电力发生部壳体中并安装在所述电力发生部的旋转轴上；以及皮带，所述皮带连接于所述大直径输入轮和所述小直径输出轮。这里，所述水力发电机还包括：动力传递轴，所述动力传递轴连接在所述大直径输入轮与所述驱动轴之间，并且传递旋转力；其中，所述动力传递轴的相对两端设置在所述电力发生部壳体的前方和后方，所述旋转支撑件可旋转地支撑于所述动力传递轴，所述动力传递轴与所述通流管道连接。

同时，所述电力发生部可以包括：动力传递装置，所述动力传递装置连接于所述驱动轴并且用于传递旋转力；和发生部，所述发生部基于连接至所述动力传递装置时所接收的力，在旋转时进行发电。

这里，所述动力传递装置可以包括：主动齿轮，所述主动齿轮安装在所述驱动轴上；传动齿轮，所述传动齿轮与所述主动齿轮啮合；动力传递轴，所述动力传递轴与所述传动齿轮连接；和超速传动单元，所述超速传动单元连接于所述动力传递轴，并将旋转力传递至所述发生部的旋转轴。

在这种情况下，所述超速传动单元可以包括第一超速齿轮和第二超速齿轮，所述第一超速齿轮与所述动力传递轴连接，所述第二超速齿轮与所述第一超速齿轮啮合并且连接于所述发生部的旋转轴；以及所述主动齿轮和所述传动齿轮包括彼此啮合的锥齿轮，所述第一超速齿轮和所述第二超速齿轮包括彼此啮合的锥齿轮。

同时，所述叶片组件可以包括：至少一个叶片，所述至少一个叶片在叶片部分形成有叶片支架；和叶片连接构件，所述叶片连接构件连接于所述驱动轴，并且与所述叶片支架连接。

这里，所述驱动轴可以包括管和连接环，所述连接环和所述管连接，并且所述连接环的内部中心形成有轴结合孔，所述叶片连接构件可以包括支架连接件和轴结合凸起，所述支架连接件形成在所述叶片连接构件的中心处，并且用于固定所述叶片支架，所述轴结合凸起，所述轴结合凸起形成在前后位置，并且连接于所述驱动轴，以及所述叶片支架可以包括支架连接凸起，所述支架连接件包括支架连接槽，所述支架连接凸起插入所述支架连接槽，所述轴结合凸起的外圆周表面上形成有不平坦不平坦的凸起，所述连接环包括形成在所述轴结合孔的内圆周表面上的不平坦不平坦的凹槽，所述凸起插入所述凹槽内。

同时，所述水力发电机还可以此外包括异物阻挡构件，所述异物阻挡构件安装在所述通流管道的入口，以防止异物进入所述通流管道内。

在这种情况下，所述异物阻挡构件可以包括异物去除螺旋、系泊固定件和栓接法兰，所述异物去除螺旋由将带状构件成螺旋形地旋转而形成，所述系泊固定件形成在所述异物去除螺旋的前端，并且所述系泊固定件上形成有拖曳孔，所述栓接法兰设置在所述异物去除螺旋的后端。

此外，所述水力发电机还可以包括切碎机，所述切碎机用于切碎被引入到所述通流管道内的异物，其中，所述切碎机的数量为多个，多个所述切碎机安装在相互连接的多个所述通流管道中的位于最前方的所述通流管道的前侧，或者，分别安装在相互连接的多个所述通流管道中位于最前方的所述通流管道的前侧和位于最后方的所述通流管道的后侧。

所述切碎机可以包括：旋转切割组件，所述旋转切割组件可旋转地安装在所述通流管道内，并包括多个旋转刀片；固定切割组件，所述固定切割组件与所述旋转刀片相对设置，并且包括多个固定刀片。

同时，所述水力发电机还包括由所述流动管道分支形成的旁通管道装置。

这里，所述旁通管道装置还可以包括：第一T形管道、第二T形管道、旁通管道、第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀，所述第一T形管道连接于所述通流管道的最前端，所述第二T形管道连接于所述通流管道的最后端，所述旁通管道连接在所述第一T形管道和所述第二T形管道之间，所述第一控制阀安装成与所述第一T形管道连接，以防止流体流向所述通流管道，所述第二控制阀安装在所述旁通管道上，以及所述第三控制阀安装在所述通流管道的最后端。

为了实现上述方面的内容，所述水力发电机还可以包括浮力体，所述浮力体连接以提供浮力。

此外，所述水力发电机还可以包括浮力体，所述浮力体连接以提供浮力；以及锚，所述锚安装成锚定在水下位置。

在这种情况下，所述锚可以包括锚固件，所述锚固件包括锚固件主体、系泊固定件和多个钩，所述锚固件主体的内部形成有中空部，所述中空结构中插入有高比重的材料，所述系泊固定件形成在所述锚固件的前端和后端形成，并且具有拖曳孔，所述多个钩从所述锚固件主体的外表面凸出。

此外，所述锚包括多个管道固定钩，所述多个管道固定钩固定在所述通流管道上。

为了实现上述方面的内容，所述水力发电机还可以包括浮力体，所述浮力体连接以提供浮力，，所述浮力体包括浮体固定支架和漂浮单元，所述浮体固定支架安装在所述通流管道上，所述漂浮单元连接于所述浮体固定支架。

此外，所述水力发电机还可以包括浮力体，所述浮力体连接以提供浮力；系泊器，所述系泊器包括绑扎件和牵引装置，所述绑扎件绑在所述浮力体上，所述牵引装置用于向所述绑扎件施加牵引力。

有益效果

在根据本公开提供的水力发电机中，与叶片组件连接的驱动轴设置在通流管道的内部，并且驱动轴彼此连接以布置成多级结构，从而产生如下影响：重复利用有限的流体负载来发电，通过使用多个叶片组件产生的高扭矩来产生电能，从而最大化电能输出。

在这种情况下，驱动轴被旋转支撑件稳定地支撑，因此叶片组件沿着通道的布置位置和数量可以适当地调节，从而产生如下影响：实现能够适用于流量、流速、设计容量和当地条件且结构稳定的高效发电系统。

此外，在根据本公开提供的水力发电机中，电能通过单个发生部根据旋转单元中提供的扭矩来获得，该旋转装置中的多个叶片组件呈多级布置，并且通流管道具有紧凑而简单的结构，其内部设置了具有多个叶片组件的驱动轴，而未设置复杂的装置，因为它是重量较轻，从而具有显着降低生产成本、安装成本和维护成本的优点。

此外，在根据本公开提供的水力发电机中，用于观察和维护的监控单元设置在通流管道的安装有叶片组件的部分上，以便观察和检测工作状态和保持稳定的工作状态，并且，为了防止外来的异物进入叶片组件，在流体的入口设置有异物阻挡构件和切碎机，从而具有防止故障和从而提高耐用性的优点。

特别地，在根据本公开提供的水力发电机中，可以将发电设备分成多个块，通过这种方式使得多个叶片组件与通流管道相连接，该通流管道被制作为能够适应于流道的长度、大小和标准等通流管道，并且可以通过分块组装法快速便捷地安装水力发电机，从而无需在恶劣的场地中一一组装，因此通过缩短安装周期和减少人工用时可以显著地减少安装成本，从而可以确保通流管道和叶片组件之间的固定准确性和安装一致性，从而提高耐用性并且增加发电效率。

同时，在根据本公开提供的水力发电机中，即使流体的流动路径是沿河流或地形的形状弯曲，对应于弯曲部分的半径安装弯曲管道，并且连接接头件安装在内部并连接，因此前方的驱动轴和后方的驱动轴能够作为单独的个体来工作以传递旋转力给电力发生部，因此，可以不管地形等外部环境条件如何，有效地实现水力发电系统。

此外，在根据本公开提供的水力发电机中包括锚、浮力体和系泊器，从而被稳定地安装和固定在水面上或水下，从而具有快速和容易进行安装工作的优点。

另外，在根据本公开提供的水力发电机中，通流管道内部设有多级布置的叶片组件和连接到驱动轴的辅助旋转器，因此可以额外产生和施加旋转力，从而进一步提高发电效率。

附图说明

图1是一种传统的小型水力发电机的示意图；

图2是根据本公开第一实施方式提供的水力发电机的整体结构示意图；

图3a是图2中“A”部分的放大图，其中包括局部剖视图；

图3b是图2中“A”部分的结构分解图；

图3c是图2中“B”部分的放大图；

图3d是图2中“B”部分的结构分解图；

图3e是图2中“C”部分的的放大剖视图；

图3f是图2中“C”部分的结构分解图；

图3g是图2中“D”部分的放大图；

图4是根据本公开第一实施方式提供的水力发电机的第一可选实施例的示意图；

图5是根据本公开第一实施方式提供的水力发电机的第二可选实施例的示意图；

图6是根据本公开第一实施方式提供的水力发电机的第三可选实施例的示意图；

图7a是图6中“E”部分的放大图；

图7b是沿图7a中线F-F剖切的剖视图；

图8a是根据本公开第二实施方式提供的水力发电机的局部立体图；

图8b是图8a中“G”部分的结构分解图；

图9a表示本公开第三实施方式提供的水力发电机的示意图；

图9b是图9a中“H”部分的结构分解图；

图10a表示本公开第三实施方式提供的水力发电机的第一可选实施例的外观结构的立体图；

图10b是图10a中的“I”部分的局部放大立体图；

图11a表示本公开第三实施方式提供的水力发电机的第二可选实施例的示意图；

图11b是图11a中的“J”部分的局部放大立体图；

图12表示本公开第三实施方式提供的水力发电机的第三可选实施例的立体图；

图13a表示本公开第三种示例性实施方式提供的水力发电机的第四可选实施例的立体图；

图13b是图13a中“K”部分的局部放大立体图；

图13c是图13a中的“L”部分的局部剖视图。

附图标记说明

1：通流管道

2：驱动轴

3：叶片组件

4：旋转支撑件

5：电力发生部

6：旁通管道装置

7：弯曲连接器

8：结构支撑件

9：切碎机

10：锚

11：浮力体

12：系泊器

13：辅助旋转器

14：张紧器

具体实施方式

下面，本公开的示例性实施例将基于图2至图13c进行详细描述，在图2至图13c中相同的附图标记表示相同的元件。同时，在附图中简化和省略了关于本领域技术人员从普通技术内容中容易理解的元件的图示和详细描述，并且其操作和效果在附图中被省略，附图着重于与本公开相关的部分。

图2是根据本公开第一实施方式提供的水力发电机的整体结构示意图，其中由于水力发电机太长，因此将其部分地切开以示出沿长度方向省略了部分结构的水力发电机的内部结构和截面部分(B和D)。

如图2所示，根据本公开第一实施方式提供的水力发电机包括通流管道1、驱动轴2、叶片组件3、旋转支撑件4以及电力发生部5，其中，施加在旋转单元的各个单元上的旋转力用于通过单个发生部进行发电，在旋转单元中，驱动轴2沿着流体的流动路径布置并且多级叶片组件布置在驱动轴2上。

图3a是图2中“A”部分的局部剖视放大图。图3b是图2中“A”部分的结构分解图。图3c是图2中“B”部分的放大图。图3d是图2中“B”部分的结构分解图。

如图2和图3a所示，通流管道1是指形成有流体流经的通道的管道构件，并且通流管道1可以具有多种形状，如方管等。然而，通流管道根据流体种类、流体的温度、流量、流速、设计容量和当地条件等，本实施方式中的通流管道1可以选用市场上的圆形管。

如图3c的放大图所示，通流管道1和通流管道连续布置并通过连接法兰1b连接，其中连接法兰1b以轴支撑件41(将在后面描述)的支撑法兰41c插入相互连接的连接法兰1b之间的方式彼此连接。

此外，如图3b所示，通流管道1设置有监控单元13，该监控单元13用于观察通流管道内部，或者感测或监视设置在通流管道内的驱动轴或叶片组件的工作状态等。

监控单元13包括开口13a、观察窗13c和检测器13d，开口13a用于观察和维护，并且开口13a通过在与叶片组件3的安装位置相对应的通流管道的部分开孔而形成，观察窗13c通过螺栓等紧固件固定在用于观察和维护的开口13a上，检测器13d安装在观察窗13c上。

这里，观察窗13c可以由透明材料制成以方便观察，并且，可以设置有用于防止漏水的水密封件13b，例如用于密封连接的垫圈垫。

另外，检测器13d包括用于感测叶片组件3的旋转速度的转速传感器，但不限于此。可选地，检测器13d可以包括各种类型的传感器，例如用于感测流速的流速传感器，用于感测流体温度的温度传感器等。这里，转速传感器可以采用基于磁场强度的变化来检测运动速度的每分钟旋转次数传感器(revolutions-per-minute，RPM)，还可以是根据接收的光的状态来检测旋转速度的光学传感器等。

驱动轴2是指设置在通流管道1的内并且由旋转支撑件4可旋转地支撑的轴，在选择上没有任何特别的限制，只要是叶片组件3能够安装的轴构件即可。例如，驱动轴2包括：放置在叶片组件3和旋转支撑件4之间的管21，以及连接到管的端部并用于连接叶片组件3和旋转支撑件4的连接环22。

此外，如图3a至图3c所示，连接环22形成有轴结合孔22c，该轴结合孔22c形成有不平坦不平坦的凹槽(即锯齿)，以使得叶片连接构件32的轴结合凸起32b上的不平坦不平坦凸起(即锯齿)或驱动轴连接件42(将在下文描述)的轴结合凸起42c上的不平坦不平坦凸起(即锯齿)可以插入具有台阶部分22b的圆环形的连接环体22a的中央内部。这里，轴结合凸起32b或轴结合凸起42c(将在下文描述)大致形成为具有锯齿的花键轴，因此，轴结合孔22c也形成有锯齿，从而能够与轴结合凸起32b或轴结合凸起42c配合。

多个叶片组件3沿着驱动轴2的长度方向排列，且在流体流动时旋转。叶片组件3插入通流管道1中且通过螺栓等紧固件固定并安装到驱动轴2上。根据流量、流速、设计容量、当地条件，叶片组件3安装的数量和间隔开的一定的间隙相应地改变。在这种情况下，当叶片31旋转时产生涡流，因此叶片组件3可以彼此之间间隔开进行安装，在该安装方式中，考虑到发电效率，后方的叶片组件可以放置在前方的叶片组件所产生的涡流消散的地方。

此外，如图3a和图3b所示，叶片组件3插入通流管道1中，并通过紧固件固定并安装到驱动轴2上，叶片组件3包括至少一个叶片31，以及与叶片31相连接的叶片连接构件32。

叶片31包括叶片部31a和叶片支架31b，叶片部31a与流体接触，叶片支架31b连接于叶片部31a的根部。此外，叶片支架31b形成有支架连接凸起31c，该支架连接凸起31c从支架主体的内侧凸出，该支架主体具有大致呈圆弧形的截面，以及，紧固孔31d通过在支架主体上开孔而形成。

叶片连接构件32形成有支架连接件32a，支架连接件32a具有用于固定叶片支架31b的中心部，并且轴结合凸起32b连接在驱动轴2的前侧和后侧。这里，轴结合凸起32b的外周面上形成有不平坦不平坦的凸起(即锯齿)，并将该凸起插入前述的连接环22的轴结合孔22c中。

此外，支架连接件32a形成为具有支架连接槽32c的结构，凹陷的支架连接槽32c用以供支架连接凸起31c插入。支架连接槽32c形成有紧固孔32d，紧固件穿过叶片支架31b深入到紧固孔32d进行紧固。

如上所述，叶片31的叶片支架31b形成有支架连接凸起31c，叶片连接构件32的支架连接件32a形成有支架连接槽32c，因此，与通过螺栓紧固方式相比，当支架连接凸起31c和支架连接槽32c彼此配合时，可以固定得更牢固，从而具有即使施加有高旋转载荷也能稳定保持紧固状态的优点。

同时，叶片组件3可以选择性地采用各种类型的叶片，例如在流体流动时通过提升力旋转的提升式叶片，在流体流动时通过牵引力旋转的牵引式叶片，提升式叶片和牵引式叶片混合的组合式叶片等，对此不作限制。在流体沿固定方向流动的地方，可以根据流体的速度安装在牵引和提升方面均有效的非对称叶片。在潮汐流这种流体流向随着时间间隔改变的地方，可以根据流体的速度安装对称叶片。

例如，叶片组件3的叶片部31a可以在流体以固定方向和相对较高流速流动的通道中采用提升式的不对称叶片，在流体以固定方向和相对较低流速流动的通道中采用牵引式的不对称叶片，在流体的流动方向随时间间隔轮流向前和向后方向流动的潮汐流位置采用提升式和牵引式的对称叶片。

同时，旋转支撑件4是指用于可旋转地支撑驱动轴2的元件，其具体描述参照图3c和图3d所示。

旋转支撑件4可以形成为没有任何特殊限制的各种结构，只要其能够可旋转地支撑驱动轴2即可。在这个实施方式中，如图3c和图3d所示，旋转支撑件4包括轴支撑件41、驱动轴连接件42和驱动轴轴承43，从而共同完成通流管道1的连接和驱动轴2的支撑，而无需复杂的连接和安装工作。

轴支撑件41是指，连接于通流管道1且大致形状类似于轮状，并与驱动轴轴承43连接的构件，并且轴支撑件41包括支撑毂41e，支撑毂41e的中心形成有中心孔41d，驱动轴轴承43安装在中心孔41d中；多个支撑件41b等角度地排列以形成供流体流过的通流孔，在这些通流孔之间，支撑件41b具有连接到支撑毂41e的圆周的第一端；环状体41a形成在支撑体41b的第二端；支撑法兰41c形成在环状体41a的一侧，并插入通流管道1的起连接作用的连接法兰1b之间。这里，如图3c所示，支撑毂41e的中心孔41d上形成有从内部圆周表面凸出的中心孔阶梯部，以防止轴承分离。

如图3d所示，驱动轴连接件42是指插入并安装在轴支撑件41的中心以连接沿前后方向布置的驱动轴2的构件，从圆柱形杆状体42a的一侧凸出的轴承安装凸台42b可旋转安装在中心孔41d中，并且轴结合凸起42c连接在驱动轴的前侧和后侧。这里，如图3d的放大图所示，轴结合凸起42c在其外圆周表面上形成有凸起(即锯齿)，从而与驱动轴2的连接环22上形成的轴结合孔22c中的不平坦不平坦凹槽(即锯齿)配合。

图3e是图2中“C”部分的放大剖视图；图3f是图2中“C”部分的结构分解图。

参考图3e和图3f，电力发生部5是指用于接收驱动轴2的旋转力并产生和收集电能的设备，其结构或形状没有特别限制，只要能够将驱动轴2的旋转力转换为电能即可。在这个实施方式中，电力发生部5包括电力发生部壳体51、动力传递装置52和发电单元53。

电力发生部壳体51是指与处于前后侧插有旋转支撑件4的状态下的通流管道1相连接的部件，电力发生部壳体51包括形成为从正面看时大致为圆锥形的第一发电壳体51a，和连接在第一发电壳体51a的后侧的第二发电壳体51b。

如图3f所示，第一发电壳体51a包括前板51d和从前板51d的边缘垂直地弯曲并延伸的侧板52e。前板51d的较低位置形成有供流体流过的通孔51f，前板51d的较高位置形成有供发生部53a安装的发生部安装孔52g。此外，在通孔51f、发生部安装孔52g的周围和侧板52e的边缘形成紧固孔。

第二发电壳体51b是指与第一发电壳体51a的侧板52e对应的板状构件，该板状构件形成有用于固定至侧板52e的通孔，并且第二发电壳体51b包括在该通孔后方凸起的连接法兰部51c。

动力传递装置52是指与驱动轴2连接并且将接收的旋转力传递给发生部的元件，并且动力传递装置52是通过基于皮带的动力传递的皮带动力传递方法来实现的。

更详细地，动力传递装置52包括大直径输入轮52a、小直径输出轮52b和皮带52c，大直径输入轮52a安装在驱动轴2的端部并形成为具有较大直径，小直径输出轮52b安装在发生部53a(将在后文描述)的旋转轴53b上，并形成为具有小于大直径输入轮52a的直径，皮带52c连接至大直径输入轮52a和小直径输出轮52b。

此外，大直径输入轮52a与连接至驱动轴2的动力传递轴54连接，并且大直径输入轮52a在其中心轮毂处形成有不平坦不平坦的凹槽(即锯齿)，用以与带轮结合部54a上形成的不平坦不平坦的凸起(即锯齿)啮合。

如图3f所示，动力传递轴54形成有轮结合部54a，该轮结合部54a形成在形状为圆柱形杆状的传递轴主体的中部，以便连接至大直径输入轮52a，轴结合凸起54b形成为与位于传递轴主体前方和后方的驱动轴2上的结合环22相连接，轴承连接部54c形成在轮结合部54a与轴结合凸起54b的前方和后方之间，并且，轴承连接部54c安装有旋转支撑件4的驱动轴轴承43。

此外，轮结合部54a在其外圆周表面上形成有不平坦不平坦的凸起(即锯齿)，防分离凸起54d从轮结合部54a的一侧凸出，并且，安装部54e从轮结合部54a的另一侧凸出，并与固定环54f和E型环54g(将在下文描述)连接。

此外，动力传递轴54包括固定环54f和E型环54g，固定环54f固定在轮结合部54a的安装部54e上，E型环54g与固定环54f接触并配合。

同时，发电单元53是指连接至动力传递装置52并通过所传递的动力而旋转以发电的部件，并且发电单元53包括发生部53a和防水壳体53c，发生部53a设置有旋转轴53b，防水壳体53c形成为用于覆盖发生部53a的外部并且连接至第一发电壳体51a，从而防止外部的流体流入。

图3g是图2中“D”部分的放大图，表示旋转支撑件4的剖视图，该旋转支撑件4安装在通流管道1的入口部分并支撑驱动轴

如图3g所示，旋转支撑件4包括轴支撑件41、驱动轴连接件42和驱动轴轴承43，并且还包括安装在驱动轴连接件42内对应于通流管道1入口部分的阻力减小构件48。

阻力减小构件48大致形成为圆锥形的帽状并且用于降低阻力和减少流体流动时涡旋的发生。

以下，将简要描述根据本公开的第一实施方式的水力发电机的工作过程。

首先，根据本公开的第一实施方式的水力发电机的组装过程如下：如图2所示，叶片组件3根据流体的流量、流速、设计容量、当地条件等，以固定的间隔组装到驱动轴2上并且插入并布置至通流管道1中。然后，将驱动轴轴承43和驱动轴连接件42插入到轴支撑件41的支撑毂41e中，并且沿前后方向布置的驱动轴2通过驱动轴连接件42的轴连接凸起42c插入并连接到驱动轴2的连接环22上的方式彼此连接。

进一步地，当通流管道1的前后侧的连接法兰1b之间以轴支撑件41的支撑法兰41c插入前后侧的连接法兰1b之间的方式通过螺栓彼此固定时，通流管道相邻的通流管道1相互连接。以这种方式，多个通流管道1沿着流体的移动方向布置并组装。

当流体在这种组装好的通流管道1中流动时，叶片组件3受到流体的产生的负载而旋转，因此与叶片组件3连接的驱动轴2也旋转，如图2、图3e和图3f所示，从而使安装在通流管道1的末端的电力发生部5产生电力。

更详细地讲，电力发生部5的工作过程如下：与叶片组件3的旋转互锁的驱动轴2的旋转力通过动力传递轴54传递到大直径输入轮52a，因此相连接的皮带52c在进行履带轨迹运动时带动小直径输出轮52b旋转，因此，小直径输出轮52b能够使旋转轴53b旋转，从而使得发生部53a产生电能。

此外，根据本公开的第一实施方式的水力发电机可以获得高输出电能，即使是在流经通流管道1中的流体受到限制时，这是因为与多个叶片组件3连接的驱动轴2安装在每条通流管道1中，并彼此连接布置成多级结构，从而反复利用流体载荷并产生高扭矩。

图4表示根据本公开的第一实施方式的水力发电机的第一可选实施例的示意图，示出了所安装的水力发电机的总体外观结构的立体图。

如图4所示，根据本公开的第一实施方式的第一可选实施例的水力发电机，其中，当为了进行维护需要叶片组件3之类的结构暂停工作时，设置有用于防止流体流入通流管道1中的装置，因此，如图4所示，水力发电机还包括从通流管道1的前端分支出的旁通管道装置6。

旁通管道装置6包括：第一T形管道6a，第一T形管道6a连接到通流管道1的最前端并且形状近似为“T”形；第二T形管道6b，第二T形管道6b连接到通流管道的最后端；旁通管道6c连接在第一T形管道6a和第二T形管道6b之间，第一控制阀6d安装成与第一T形管道6a连接以防止流体流进通流管道1，第二控制阀6e安装在旁通管道6c上，第三控制阀6f安装在通流管道1的最后端。此外，旁通管道6c通过连接在其前后侧的弯头6g与第一T形管道6a和第二T形管道6b连接。

如图4所示，根据第一可选实施例的水力发电机可以在当流体仅在通流管道1中流动以使叶片组件3旋转时产生电能，从而使得与叶片组件3旋转互锁的驱动轴2的旋转力可以传递给电力发生部5，在将第一控制阀6d和第三控制阀6f控制为打开并且将第二控制阀6e控制为关闭的情况下，通过使流体在通流管道1中流动来产生电能。

另一方面，当关闭第一控制阀6d和第三控制阀6f并且打开第二控制阀6e以进行维护等操作时，流体绕道流向旁通管路6c，防止流体流入通流管道1，从而使得对于通流管道内部的驱动轴2、叶片组件3、电力发生部5等的通流管道维护可以容易地进行。

另外，在旁通管道6c的内部设有连接有叶片组件的驱动轴，从而使得即使在进行通流管道1的维护时，也能够持续地产生电能。

图5表示本公开第一实施方式提供的水力发电机的第二可选实施例的示意图，其中省略了与前述第一可选实施例具有相同或相似结构部分的图示，并且仅将不同部分剖开并通过局部的剖视图来图示，以便于理解。

如图5所示，根据本公开第一实施方式提供的第二可选实施例中的水力发电机包括：通流管道1、驱动轴2、叶片组件3、旋转支撑件4和弯曲连接器7。通流管道1具有供流体在其中流动的通道；驱动轴2沿通流管道1的长度方向安装；叶片组件3安装在通流管道1；旋转支撑件4与驱动轴2连接，并且可旋转地支撑驱动轴；弯曲连接器7设置有弯曲管道71和连接接头件72，从而使多级叶片组件3通过连接驱动轴2以产生动力来布置的同时保持流体的流动，即使流体的流动路径是弯曲的。

弯曲管道71是指连接到通流管道1的弯曲部分的形状类似于弯曲管的元件，并且具有其主体的两端与连接法兰71a连接且主体形状对应于通流管道的结构。

此外，弯曲管道71根据流路具有的曲率半径形成为具有多种角度，例如15°、45°等。在本实施方式中，通流管道1设置为圆形管道，因此弯曲管道71形成为大约以15°的角度弯曲且内径与通流管道1的内径相同的圆形管道。

此外，在弯曲管道71以弯曲管道71的两端设置有旋转支撑件4并且支撑法兰41c插入在相邻的通流管道1的连接法兰71a和连接法兰1b之间的方式相互连接通流管道。

连接接头件72是指安装在弯曲管道71内且与沿前后方向布置的驱动轴2连接的部件，连接接头件72包括：第一万向节72a、第二万向节72b和连接轴72c。第一万向节72a与布置在前方的旋转支撑件4上的驱动轴连接件42连接；第二万向节72b与布置在后方的驱动轴连接件42连接；连接轴72c连接在第一万向节72a和第二万向节72b之间。由于第一万向节72a和第二万向节72b包括彼此交叉布置的一对万向节叉(yokes)和用滚针轴承连接的星形轮(spider)等，在外部形成有用作遮罩的公知的机械元件，这里将省略关于第一万向节72a和第二万向节72b的详细图示和描述。

如图5所示，简要描述根据本公开的第二可选实施方式的水力发电机的工作过程：尽管如河流和水道之类的流体的流动路径沿着地形等弯曲，弯曲管道71对应于弯曲部分的半径处安装，且在其内部安装和连接连接接头件72，因此使得前方的驱动轴2和后方的驱动轴2可以作为一个整体运行以将旋转力传递到电力发生部5，从而有效地实现不考虑地形等外部条件的水力发电系统。

图6表示本公开第一实施方式提供的水力发电机的第三可选实施例的示意图，其中，由于水力发电机过长而沿长度方向省略了水力发电机的一些部分，部分结构被切开以显示内部结构，而示出了主要部分以显示其横截面结构。图7a是图6中“E”部分的放大图，其中以剖视图的形式部分地示出了其中的主要部分。图7b是沿图7a中的线F-F剖切的剖视图。

如图6和图7b所示，本公开第一实施方式的第三可选实施例提供的水力发电机包括：通流管道1，驱动轴2，叶片组件3，旋转支撑件4，和电力发生部5。电力发生部5包括动力传递装置55和发生部56，其中，动力传递装置55使用相互啮合的齿轮，采用基于齿轮的动力传递方法。

动力传递装置55是指设置在驱动轴2与发生部56之间以传递多级叶片组件3旋转时产生的旋转力的元件，如图7a和图7b所示，动力传递装置55包括主动齿轮55a、传动齿轮55b、动力传递轴55c以及超速传动单元55d。

主动齿轮55a是指设置在驱动轴2的端部的齿轮，传动齿轮55b是指设置在动力传递轴55c上并与主动齿轮55a啮合的齿轮，其中采用锥齿轮，从而使得输入锥齿轮部分和输出锥齿轮部分可以相互啮合以形成齿轮单元。

动力传递轴55c形成为与流体的流动方向垂直安装的杆状构件，为了对应于相连接部分的形状，该杆状构件具有外径彼此不同的多个阶梯部，并且在与主动齿轮55a相对应的位置处与传动齿轮55b连接并配合，并且在暴露于外部的上端处与超速传动单元55d连接。

此外，动力传递轴55c可以直接安装在流水线通流管道1中，但在本实施方式中，动力传递轴55c可旋转地安装在单独设置的发电管线块57中。

超速传动单元55d是指连接至动力传递轴55c并将旋转力传递至发生部56的旋转轴56b的元件，并且可以采用多种超速传动系统，只要它们能稳定运行并且超速效率出色。在本实施方式中，超速传动单元55d包括第一超速齿轮55e和第二超速齿轮55f，第一超速齿轮55e连接至动力传递轴55c，第二超速齿轮55f与第一超速齿轮55e啮合并且与发生部56的旋转轴连接。

第一超速齿轮55e和第二超速齿轮55f设置为前述的锥齿轮并且彼此啮合，出于超速传动目的，其中第一超速齿轮55e是具有较大直径的输入锥齿轮部分，第二超速齿轮55f是具有相对较小直径的输出锥齿轮部分。

发生部56是指与动力传递装置55连接并基于所接收的力在旋转时进行发电的元件，并且选择性地采用适合于计算的发电量的电力发生部，该发电量要考虑到安装在驱动轴2上的叶片组件的结构或数量、在通流管道1中流动的流体的流量、流速等。

此外，发生部56包括发生部紧固件56c，该发生部紧固构件56c用于将发生部主体56a固定至下文描述的发电管线块57。

同时，在根据本公开的水力发电机中，其中安装有动力传递装置55和发生部56的发电管线块57连接至通流管道1。

发电管线块57可以安装在多个布置并组装的通流管道1的头部或中部，如图6所示，发电管线块57也可以连接在多个通流管道1组装成的通流管道组件中位于尾部末端的通流管道1。

此外，发电管线块57形成为具有其主体的两端与连接法兰57b连接并且主体形状与通流管道1相对应的结构，并且发电管线块57具有圆形管的结构，该圆形管的结构的内径与在本实施方式中设置为圆形管的通流管道1的内径相同。

此外，旋转支撑件4以插入在发电管线块57的前侧与相邻的通流管道1的连接法兰1b之间的方式安装。在支撑布置在其中的驱动轴2的端部时，旋转支撑件4作用为支撑齿轮状态，从而牢固地保持在主动齿轮55a和连接至动力传递轴55c的传动齿轮55b之间。

另外，发电管线块57安装有下部传动轴支撑件58和设置在上部的上部传动轴支撑件59，下部传动轴支撑件58可旋转地支撑动力传递轴55c的下侧。

下部传动轴支撑件58包括：帽形的下部轴保持件58a和传动轴下部轴承58b，下部轴保持件58a连接至发电管线块57的下部外表面，传动轴下部轴承58b插入下部轴保持件58a中并连接到动力传递轴55c的下端。

上部传动轴支撑件59包括：上部轴保持件59a和传动轴上部轴承59b，上部轴保持件59a连接到发电管线块57的上部外表面，传动轴上部轴承59b插入上部轴保持件59a中并连接到动力传递轴55c的上端。此外，上部轴保持件59a包括：上部轴保持体59c和上部轴保持盖59d，上部轴保持体59c与发电管线块57连接且呈管口状，上部轴保持盖59d连接到上部轴保持体59c的上部并且其内部设置有传动轴上部轴承59b。在这种情况下，上部轴保持体59c和上部轴保持盖59d形成有用于通过螺栓连接和紧固的凸缘。此外，在动力传递轴55c的外周面与上部轴保持盖59d上形成的孔之间插入有用于防止泄漏的密封件之类的气密构件59e。

如图6至图7b所示，根据本公开第一实施方式的第三可选实施例提供的水力发电机，水力发电机采用用于动力传递装置55的基于齿轮的动力传递方法，从而使得通过齿轮的啮合动作实现驱动轴2的旋转力依次传递到主动齿轮55a，传动齿轮55b，动力传递轴55c和超速传动单元55d，因此，具有由于旋转力传递准确而动力传递稳定的优势。

以下，将描述本公开的其他实施例，其中的描述将集中在与前述第一实施方式的可选实施例中示出的部件不同的部件上，同时省略相似部件的描述。此外，只要可以在第一实施方式的可选实施例中示出的部件中或其它实施方式中示出的部件中采用该结构，就可以将其选择性地应用于以下实施方式，并且省略其详细描述或图示。

图8a表示本公开第二实施方式提供的水力发电机的局部立体图。图8b是图8a中“G”部分的分解立体图。

如图8a和图8b所示，根据本公开第二实施方式提供的水力发电机包括，如驱动轴2，叶片组件3，旋转支撑件4，以及类似于前述第一实施方式的电力发生部5的主要元件，其中通流管道从第一实施方式的部件中沿用，以及水力发电机还包括用于支撑旋转支撑件4的结构支撑件8，该旋转支撑件4包括驱动轴2和叶片组件3。

驱动轴2是指沿着流体流动的路径安装的轴部件，叶片组件3是指沿着驱动轴2的长度方向安装并在流体载荷下旋转的部件，电力发生部(未示出)是指接收驱动轴2的旋转力并发电的部件，这些与前述第一实施方式中所述的相同或相似，因此省略对其的详细描述，以下描述将集中在不同的部件上。

旋转支撑件4是指可旋转地支撑驱动轴2的部件，并且旋转支撑件4包括与第一实施方式相同的轴支撑件41、驱动轴连接件42和驱动轴轴承43。轴支撑件41与用于保持结构支撑件8的管连接构件85连接。

管连接构件85可以根据结构支撑件8的形状、数量等进行各种构造。在本实施方式中，轴支撑件41的外表面上等角度地布置有四个管连接构件85，并且每个管连接构件85包括呈圆弧状并与结构支撑件8紧密接触的管接触部85a，在管接触部分85a中形成有两个管支撑部85b。

结构支撑件8是指沿着驱动轴2的长度方向布置并连接到旋转支撑件4的部件，并且该部件形成为具有管状的支撑结构管，并且连接到管连接构件85，并且该部件通过其上的管凸缘82彼此连接。

如上文所述，根据本公开的第二实施方式的水力发电机具有这样的结构：驱动轴2，叶片组件3等由结构支撑件8支撑，因此，与上述第一实施方式不同，驱动轴2和叶片组件3不被通流管道1密封而是暴露于外部，从而具有容易检查驱动轴2和叶片组件3的工作状态，以及方便进行维护的优势。

此外，根据本公开的第二实施方式的水力发电机偏向于安装在河流、河道等不存在漂浮物质的地方使用，因为驱动轴2、叶片组件3等暴露在外面会受到漂浮物质的不利影响。

图9a表示根据本公开的第三实施例的水力发电机的视图，其中由于水力发电机太长而沿长度方向省略了水力发电机的部分结构，并且沿长度方向剖开了部分的通流管道以显示其内部结构。图9b表示图9a中“H”部分的分解立体图。

如图9a和图9b所示，根据本公开的第三实施例的水力发电机包括类似于前述第一实施例的驱动轴2、叶片组件3、旋转支撑件4和电力发生部5的主要元件，其中水力发电机设有切碎机9，该切碎机9用于粉碎引入通流管道1的流体中的异物。

切碎机9可以以多种没有特殊限制的方式构造，只要它能够将流体中包含和引入的异物切割和撕碎成小块即可。如图9a和图9b所示，切碎机9包括可旋转地安装在通道内的旋转切割组件91，以及与旋转切割组件91相对设置的固定切割组件92。

如图9b所示，旋转切割组件91包括多个旋转刀片91b，这些旋转刀片91b等角地形成在形状为环形的旋转切割主体91a内，并且旋转切割组件91通过插入在中心轴91c的轴承91d可旋转地安装。

固定切割组件92对应于旋转切割组件91安装，并在旋转切割组件91旋转时和旋转切割组件91相互作用以完成切割工作。固定切割组件92包括固定切割主体92a和多个固定刀片92b，固定切割主体92a在其圆柱体的相对侧形成有凸缘92c，固定刀片92b安装在固定切割主体92a的内部并且与旋转刀片91b相对应。

同时，如图9所示，根据本公开的第三实施方式的水力发电机包括安装在通流管道1的入口处的异物阻挡构件94，该异物阻挡构件94用于防止异物流入通流管道1中。

异物阻挡构件94可以为各种形状而没有什么特别的限制，只要它能够将进入的异物向外引导并防止异物被引入到通流管道1中即可。例如，异物阻挡构件94包括异物去除螺旋94a、系泊固定件94b和栓接法兰94c。异物去除螺旋94a是由将带状构件螺旋旋转而形成的，系泊固定件94b形成在异物去除螺旋94a的前端，系泊固定件94b上形成有用于绳索等之类连接的拖曳孔，栓接法兰94c形成在异物去除螺旋94a的后端。

此外，如图9a所示，根据本公开的第三实施方式的水力发电机单独设置有流线型前端管道1a，流线型前端管道1a上安装有切碎机9和异物阻挡构件94，流线型前端管道1a连接到最前端的通流管道1上的连接法兰1b。

当有异物的流体流入这里时，根据本公开的第三实施方式的水力发电机的异物阻挡构件94将异物从通流管道1中引导出来，从而从根本上防止异物流入通流管道。然而，当异物流入时，旋转切割组件91在流速下旋转并通过与固定切割器组件92的相互作用来切碎异物，从而避免了异物缠绕在驱动轴2或刀片组件3上所引起的问题。

同时，根据本公开的第三实施方式的水力发电机的异物阻挡构件94可以包括切割装置(未示出)，该切割装置用于切割像废弃乙烯基或织物这种大面积的异物，从而防止异物完全覆盖通流管道的入口并且防止异物阻止流体的流入。

切割装置可以通过在流线型前端管道1a的外周表面上安装刀刃来实现，因此该切割装置可以在异物进入通流管道的入口时，轻易地切割像废弃乙烯基或织物等这种大面积的异物，从而避免由于大面积的异物而引起的故障。

图10a是表示本公开的第三实施方式的第一可选实施例的水力发电机的外观结构的立体图。图10b是图10a中的“I”部分的放大立体图。

如图10a和图10b所示，根据本公开的第三实施方式的第一可选实施例的水力发电机包括驱动轴2、叶片组件3、旋转支撑件4、电力发生部5，以及具有异物阻挡构件94的切碎机9，水力发电机包还包括锚10，锚10被安装成使得通流管道1位于水下。

锚10可以有多种构造和应用而没有任何特殊限制，只要能够有效地使水力发电机锚固在水下即可，在本实施例中，锚10包括多个形成在通流管道1中的管道紧固钩102，以及通过拖曳绳104连接到通流管道1的前侧的锚固件103。

如图10b所示，管道紧固钩102包括钩支架102a和安装在钩支架102a中的钩102b。

锚固件103包括：锚固件主体103a、系泊固定件103b和多个钩103c，锚固件主体103a形成为中空结构，中空结构中插入有高比重的材料，系泊固定件103b形成在锚固件103的前端和后端，并且具有拖曳孔，多个钩103c凸出设置在锚固件主体103a的外表面。此外，拖曳绳(未示出)连接至系泊固定件103b的拖曳孔，因此方便于通过施加释放系泊状态的拉力来进行解除锚固件103的紧固状态的操作。

如图10a和图10b所示，当管道固定钩102锚固在水下的底部时，根据本公开的第三实施方式的第一可选实施例的水力发电机稳固地锚固在水下，相比于水具有更高比重的材料插入锚固件103中，并且，将通流管道1连接，然后通过拖曳绳104锚固在水下的底部，从而基于例如海流、潮汐等流体的流动稳定地进行发电。

图11a是描述本公开的第三实施方式的第二可选实施例的水力发电机的图示，其表示水力发电机在安装状态下的立体图。图11b是图11a中的“J”部分的放大立体图。

参照图11a和图11b，根据本公开的第三实施方式的第二可选实施例的水力发电机包括驱动轴2，叶片组件3，旋转支撑件4，电力发生部5，以及具有异物阻挡构件94的切碎机9，该水力发电机还包括用于为通流管道1提供浮力的浮力体11，从而在漂浮或沉入水中时产生电力。

浮力体11可以以多种方式构造，而不受任何特殊结构或形状的限制，只要其能够使水力发电机漂浮在水上或位于水下即可。在本实施方式中，如图11b所示，浮力体11包括浮体固定支架11b和漂浮单元11a，浮体固定支架11b安装在通流管道1中，漂浮单元11a与浮体固定支架11b连接。

这里，漂浮单元11a形成为柱状的中空体，该中空体的长度对应于相互连接的多个通流管道1的总长，一对漂浮单元11a连接至浮体固定支架11b，从而以彼此平行布置的方式固定至通流管道1。在这种情况下，漂浮单元11a被制造为其浮力足以使通流管道1位于水下并且使漂浮单元11a暴露于水表面。

同时，根据本公开的第三实施方式的第二可选实施例的水力发电机包括系泊器12，以使其能够漂浮在河流或海洋上时产生电力。

例如，如图11a所示，系泊器12包括绑扎到通流管道1上的绳索12a或类似的绑扎件，用于向绳索12a施加拉力的牵引装置12b，以及系柱12c等。这里，如图11a所示，牵引装置12b可以包括含有平衡块、吊臂、支柱等的牵引升降机。

此外，系泊器12可以构造成不受特定限制的结构或形状，只要它能够稳定地绑住水力发电机即可。除了牵引装置12b之外，系泊器12还可以采用绞车、导绳器等方式来实现。

图12表示根据本公开的第三实施方式的第三可选实施例的水力发电机的立体图。

参照图12，根据本公开的第三实施方式的第三可选实施例的水力发电机包括驱动轴2、叶片组件3、旋转支撑件4、电力发生部5、具有异物阻挡构件94的切碎机9，和浮力体11，其中，在像潮汐流等流体的流动随着时间间隔而改变的环境中，能更有效地产生电能。

此外，如图12所示，在由多个通流管道1布置并连接形成的通流管道组件中，位于最前侧的通流管道的前端和位于最后侧的通流管道的后端均设置有具有异物阻挡部件94的切碎机9。

根据本公开的第三实施方式的第三可选实施例的水力发电机包括具有异物阻挡部件94的切碎机9，该切碎机9设置在每个位于最前侧的通流管道和最后侧的通流管道上，因此，即使流体向任何方向流动，仍然可以去除并粉碎流体中所包含的异物，从而稳定地产生电能。

图13a表示本公开第三实施方式提供的水力发电机的第四种可选实施例的立体图，图13b是图13a中“K”部分的放大立体图，图13c是图13a中的“L”部分的局部剖视图，其中，为了示出其截面结构，将局部切开示出了主要部分。

参照图13a，根据本公开第三实施方式提供的水力发电机的第四可选实施例，水力发电机包括驱动轴2、叶片组件3、旋转支撑件4、电力发生部5、具有异物阻挡构件94的切碎机9、浮力体11、以及系泊器12，还包括辅助旋转器13，该辅助旋转器13用于提供更强的旋转力给驱动轴2，从而提高发电效率。

如图13b所示，辅助旋转器13包括浮体13a、形成在浮体13a上的叶片13b和连接接头件13c等，并且辅助旋转器13构造成与驱动轴2或通流管道1连接。

浮体13a构造成具有入口13d的中空体，在这种情况下，入口13d形成为具有允许放气以控制浮力的结构。

叶片13b可以通过多种形状的叶片来实现，在本实施例中，刀片13b通过螺旋叶片实现，其中，叶片螺旋地布置以防止异物缠绕在上面。在这种情况下，螺旋叶片可以形成为具有向后增大的缠绕直径。

连接接头件13c构造为允许连接部分进行旋转操作，因此，即使在多个辅助旋转器13沿前后方布置并连接的情况下，改变潮流或公海的大小和方向，连接接头件13c的方向切换也是可能的，因此防止相邻的装置相互碰撞，并且，因此进行稳定的操作而不会造成损坏或破损。

此外，参照图5，连接接头件13c可以通过万向节和类似公知的机械元件来实现，因此这里将省略其详细描述。

同时，根据本公开第三实施方式的第四种可选实施例提供的水力发电机包括用于施加张紧力的张紧器14，以使多个辅助旋转器13可以排列成直线。

如图13a和图13c所示，张紧器14和连接接头件13c连接，该连接接头件13c连接到最后侧的辅助旋转器13上，并且张紧器14包括张紧体14a和支撑构件14b，该支撑构件14b位于张紧体14a前方并通过轴承43与连接接头件13c(或驱动轴)连接。

张紧体14a的形状像圆锥形，用于产生抵抗流体流入的阻力，并且张紧体14a形成有通流孔14c，通流孔14c的入口具有大直径而出口具有相对小的直径。

多个支撑构件14b沿径向设置在张紧体14a的大直径的入口中，并且支撑构件14b包括连接毂14d，连接毂14d形成在中心处并且与连接接头构件13c的轴连接，多个支撑板14e形成在连接毂14d的外圆周表面上并连接至张紧体14a的内圆周表面。

如图13c所示，当具有流速的流体沿支撑构件14b的方向流入大直径入口然后移动至小直径出口时，由于出口变窄，张紧器14产生将张紧体14a向后推的阻力(向后推的力)，并且这个推力拉动通过连接接头件13c连接的多个辅助旋转器13，因此使得多个辅助旋转器13排列成直线。当通流管道1和多个辅助旋转器13沿着同一条直线排列时，电力发生部能够稳定地工作而不会造成多个辅助旋转器13之间的碰撞问题。

上述描述的仅仅是实施本公开提供的水力发电机一种实施方式，本公开并不限于前述的实施方式，但是，本公开的技术构思涵盖了一个范围，在该范围内，具有本发明所属领域的常规知识的任何人都可以在不偏离以下权利要求中定义的本发明的要旨的情况下进行各种更改。

前述实施例中使用的术语仅用于描述特定的实施例，并不用于限制本公开。除非上下文另外提及，否则单数形式包括复数形式。在本公开中，应当理解的是，术语“包括”、“具有”等包括特征、数字、步骤、操作、部件、组件或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、部件、组件或其组合。

工业适用性

本公开提供的水力发电机具有紧凑和简单的结构，通过沿着流体的流动路径布置多级叶片组件来有效地产生电能，不仅提高了发电效率，而且，由于叶片组件的布置位置和数量可以根据流量、流量、设计容量和当地条件进行适当调整，易于安装并且可显著地降低安装成本，从而可在有水流过的任何地方有效地发电。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种水力发电机，包括：

多个驱动轴，多个所述驱动轴沿流体流动的路径安装；

多个叶片组件，多个所述叶片组件沿所述驱动轴的长度方向安装；

旋转支撑件，所述旋转支撑件与所述驱动轴连接，并且可旋转地支撑所述驱动轴；以及

电力发生部，所述电力发生部接收所述驱动轴的旋转力并发电；

其中，所述驱动轴包括管和连接环，所述连接环和所述管连接，并且所述连接环的内部中心处形成有轴结合孔；

其中，所述叶片组件包括至少一个叶片、和叶片连接构件，所述至少一个叶片在叶片部分形成有叶片支架，所述叶片连接构件连接于所述驱动轴，并且与所述叶片支架连接；以及

所述叶片连接构件包括支架连接件和轴结合凸起，所述支架连接件形成在所述叶片连接构件的中心处，并且所述叶片支架固定于所述支架连接件，所述轴结合凸起形成在前后位置，并且连接于所述驱动轴，以及

其中，所述叶片支架包括支架连接凸起，所述支架连接件包括支架连接槽，所述支架连接凸起插入所述支架连接槽，所述轴结合凸起的外圆周表面上形成有不平坦的凸起，所述连接环包括形成在所述轴结合孔的内圆周表面上的不平坦的凹槽，所述凸起插入所述凹槽内。

2.根据权利要求1所述的水力发电机，还包括：

通流管道，所述通流管道内部设置有沿其长度方向延伸的所述驱动轴，并且形成有供流体流过的通道。

3.根据权利要求2所述的水力发电机，其中，所述旋转支撑件包括：

驱动轴轴承，所述驱动轴轴承安装在所述驱动轴上；以及

轴支撑件，所述轴支撑件连接于所述通流管道，并且与所述驱动轴轴承连接。

4.根据权利要求2所述的水力发电机，其中，所述旋转支撑件包括：

驱动轴轴承，所述驱动轴轴承安装在所述驱动轴上；

轴支撑件，所述轴支撑件包括支撑毂、多个支撑件、以及支撑法兰，所述支撑毂形成有中心孔，所述驱动轴轴承安装于所述中心孔中，所述多个支撑件的第一端连接至所述支撑毂的圆周，所述支撑法兰形成于所述支撑件的第二端并且连接于所述通流管道，所述通流管道的数为多个，多个所述通流管道沿长度方向布置并且相互连接。

5.根据权利要求4所述的水力发电机，其中，所述旋转支撑件还包括驱动轴连接件，所述驱动轴连接件插入并安装在所述轴支撑件中，以连接沿前后方向布置的所述驱动轴。

6.根据权利要求5所述的水力发电机，其中，

所述驱动轴包括管和连接环，所述连接环和所述管连接，并且所述连接环的内部中心处形成有轴结合孔，

所述驱动轴连接件包括中部和相对的侧部，所述中部用于供所述驱动轴轴承插入，所述侧部上形成有用于与所述驱动轴连接的轴结合凸起，以及

所述轴结合凸起的外圆周表面上形成有不平坦的凸起，所述轴结合孔的内圆周表面上形成有不平坦的凹槽，所述凸起插入所述凹槽内。

7.根据权利要求4所述的水力发电机，其中，

所述通流管道包括连接法兰，沿前后方向布置的所述通流管道通过所述连接法兰连接，以及，

所述支撑法兰插入并保持在所述连接法兰之间。

8.根据权利要求2所述的水力发电机，其中，所述通流管道包括监控单元，所述监控单元用于观察所述通流管道的内部并检测所述通流管道的内部状态。

9.根据权利要求8所述的水力发电机，其中，所述监控单元包括：

开口，所述开口用于观察和维护，通过在所述通流通道的与所述叶片组件的安装部分相对应的部分开孔来形成所述开口；

观察窗，所述观察窗防水地连接于用于观察和维护的所述开口；以及

检测器，所述检测器安装于所述观察窗，并检测所述叶片组件的运行状态或流体的状态。

10.根据权利要求2所述的水力发电机，还包括：

弯曲管道，所述弯曲管道布置在通道的弯曲部分中，并且连接于所述通流管道；以及

连接接头件，所述连接接头件安装在所述弯曲管道内并连接前后布置的所述驱动轴。

11.根据权利要求10所述的水力发电机，其中，所述旋转支撑件包括：

驱动轴轴承，所述驱动轴轴承安装在所述驱动轴上；

轴支撑件，所述轴支撑件包括支撑毂、多个支撑件、以及支撑法兰，所述支撑毂形成有中心孔，所述驱动轴轴承安装于所述中心孔中，所述多个支撑件的第一端连接至所述支撑毂的圆周，所述支撑法兰形成于所述支撑件的第二端并且与所述通流管道连接，

所述弯曲管道包括连接在弯曲主体的相对两端的连接法兰，该连接法兰的形状与所述通流管道上的连接法兰的形状相对应，以及

所述支撑法兰插入、连接并保持在所述弯曲管道的所述连接法兰与所述通流管道的所述连接法兰之间。

12.根据权利要求11所述的水力发电机，其中，

所述旋转支撑件设置在所述弯曲管道的前侧和后侧，并且所述旋转支撑件还包括驱动轴连接件，所述驱动轴连接件与所述驱动轴连接，且插入并安装在所述轴支撑件中，以及

所述连接接头件包括：第一万向节、第二万向节和连接轴，所述第一万向节连接于位于前侧的所述驱动轴连接件，所述第二万向节连接于位于后侧的所述驱动轴连接件，所述连接轴连接在所述第一万向节和所述第二万向节之间。

13.根据权利要求2所述的水力发电机，还包括：

辅助旋转器，所述辅助旋转器与所述驱动轴或所述通流管道连接，并且形成有带叶片的浮体。

14.根据权利要求13所述的水力发电机，其中，所述浮体包括中空体，所述中空体上形成有进口。

15.根据权利要求13所述的水力发电机，其中，所述辅助旋转器设置为多个，多个所述辅助旋转器沿前后方向布置且通过连接接头件连接。

16.根据权利要求13所述的水力发电机，其中，所述辅助旋转器设置为多个，多个所述辅助旋转器沿前后方向布置且通过连接接头件连接，以及

所述水力发电机还包括张紧器，所述张紧器与多个所述辅助旋转器中位于最后方的辅助旋转器相连接，并产生和施加张紧力。

17.根据权利要求16所述的水力发电机，其中，所述张紧器包括张紧体，所述张紧体形成为前宽后窄的结构，所述张紧体包括通流孔，所述通流孔的用于流体流入的入口具有大的直径，并且所述通流孔的用于流体流出的出口具有小的直径。

18.根据权利要求1所述的水力发电机，还包括：

结构支撑件，所述结构支撑件沿所述驱动轴的长度方向设置并连接于所述旋转支撑件。

19.根据权利要求18所述的水力发电机，其中，所述旋转支撑件包括：

驱动轴轴承，所述驱动轴轴承安装在所述驱动轴上；

支撑毂，所述支撑毂形成有中心孔，所述驱动轴轴承安装于所述中心孔中；

多个支撑件，多个所述支撑件的第一端连接至所述支撑毂的圆周；

轴支撑件，所述轴支撑件形成在所述支撑件的第二端；

驱动轴连接件，所述驱动轴连接件插入并安装在所述轴支撑件中，以连接沿前后方向布置的所述驱动轴；以及

所述结构支撑件包括多个支撑结构管，多个所述支撑结构管通过管连接构件安装在所述轴支撑件上。

20.根据权利要求2所述的水力发电机，还包括：

切碎机，所述切碎机安装在所述通流管道中，并切碎被引入到所述通流管道内的异物。

21.根据权利要求2、10、13和20中任一项所述的水力发电机，其中，所述电力发生部包括：

电力发生部壳体，所述电力发生部壳体安装在所述通流管道中；

动力传递装置，所述动力传递装置连接于所述驱动轴并传递旋转力；以及

发电单元，所述发电单元安装在所述电力发生部壳体中，并且基于连接至所述动力传递装置时所接收的力，在旋转时进行发电。

22.根据权利要求21所述的水力发电机，其中，所述动力传递装置包括：

大直径输入轮，所述大直径输入轮设置在所述电力发生部壳体内，并且接收所述驱动轴的旋转力；

小直径输出轮，所述小直径输出轮设置在所述电力发生部壳体内，并安装在发生部的旋转轴上；以及

皮带，所述皮带连接于所述大直径输入轮和所述小直径输出轮。

23.根据权利要求22所述的水力发电机，还包括：

动力传递轴，所述动力传递轴连接在所述大直径输入轮与所述驱动轴之间，并且传递旋转力。

其中，所述动力传递轴的相对两端设置在所述电力发生部壳体的前方和后方，所述旋转支撑件可旋转地支撑于所述动力传递轴，且所述动力传递轴与所述通流管道连接。

24.根据权利要求1、2、10、13、18和20中任一项所述的水力发电机，其中，所述电力发生部包括：

动力传递装置，所述动力传递装置连接于所述驱动轴并传递旋转力；以及

发生部，所述发生部基于连接至所述动力传递装置时所接收的力，在旋转时进行发电。

25.根据权利要求24所述的水力发电机，其中，所述动力传递装置包括：

主动齿轮，所述主动齿轮安装在所述驱动轴上；

传动齿轮，所述传动齿轮与所述主动齿轮啮合；

动力传递轴，所述动力传递轴与所述传动齿轮连接；以及

超速传动单元，所述超速传动单元连接于所述动力传递轴，并将旋转力传递至所述发生部的旋转轴。

26.根据权利要求25所述的水力发电机，其中，

所述超速传动单元包括第一超速齿轮和第二超速齿轮，所述第一超速齿轮与所述动力传递轴连接，所述第二超速齿轮与所述第一超速齿轮啮合且连接于所述发生部的旋转轴；以及

所述主动齿轮和所述传动齿轮包括彼此啮合的锥齿轮，所述第一超速齿轮和所述第二超速齿轮包括彼此啮合的锥齿轮。

27.根据权利要求2、10、13和20中任一项所述的水力发电机，还包括异物阻挡构件，所述异物阻挡构件安装在所述通流管道的入口，以防止异物进入所述通流管道内。

28.根据权利要求27所述的水力发电机，其中，所述异物阻挡构件包括异物去除螺旋、系泊固定件和栓接法兰，所述异物去除螺旋由带状构件成螺旋形地旋转而形成，所述系泊固定件形成在所述异物去除螺旋的前端，且所述系泊固定件上形成有拖曳孔，所述栓接法兰形成在所述异物去除螺旋的后端。

29.根据权利要求2、10和13中任一项所述的水力发电机，还包括切碎机，所述切碎机用于切碎被引入到所述通流管道内的异物，

其中，所述切碎机的数量为多个，多个所述切碎机安装在相互连接的多个所述通流管道中的位于最前方的所述通流管道的前侧，或者，分别安装在相互连接的多个所述通流管道中位于最前方的所述通流管道的前侧和位于最后方的所述通流管道的后侧。

30.根据权利要求29所述的水力发电机，其中，所述切碎机包括：

旋转切割组件，所述旋转切割组件可旋转地安装在所述通流管道内，并包括多个旋转刀片；

固定切割组件，所述固定切割组件与所述旋转刀片相对设置，并且包括多个固定刀片。

31.根据权利要求2、10、13和20中任一项所述的水力发电机，还包括由所述通流管道分支形成的旁通管道装置。

32.根据权利要求31所述的水力发电机，其中，所述旁通管道装置包括第一T形管道、第二T形管道、旁通管道、第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀，所述第一T形管道连接于所述通流管道的最前端，所述第二T形管道连接于所述通流管道的最后端，所述旁通管道连接在所述第一T形管道和所述第二T形管道之间，所述第一控制阀安装成与所述第一T形管道连接，以防止流体流向所述通流管道，所述第二控制阀安装在所述旁通管道上，所述第三控制阀安装在所述通流管道的最后端。

33.根据权利要求1、2、10、13、18和20中任一项所述的水力发电机，还包括浮力体，所述浮力体连接以提供浮力。

34.根据权利要求2、10、13和20中任一项所述的水力发电机，还包括：

浮力体，所述浮力体连接以提供浮力；以及

锚，所述锚安装成锚定在水下位置。

35.根据权利要求34所述的水力发电机，其中，所述锚包括锚固件，所述锚固件包括锚固件主体、系泊固定件和多个钩，所述锚固件主体的内部形成有中空部分，所述中空部分中插入有高比重的材料，所述系泊固定件形成在所述锚固件的前端和后端，并且具有拖曳孔，所述多个钩从所述锚固件主体的外表面凸出。

36.根据权利要求34所述的水力发电机，其中，所述锚包括多个管道固定钩，所述多个管道固定钩固定在所述通流管道上。

37.根据权利要求2、10、13和20中任一项所述的水力发电机，还包括浮力体，所述浮力体连接以提供浮力，

其中，所述浮力体包括浮体固定支架和漂浮单元，所述浮体固定支架安装在所述通流管道上，所述漂浮单元连接于所述浮体固定支架。

38.根据权利要求1、2、10、13、18和20中任一项所述的水力发电机，还包括：

浮力体，所述浮力体连接以提供浮力；

系泊器，所述系泊器包括绑扎件和牵引装置，所述绑扎件绑在所述浮力体上，所述牵引装置用于向所述绑扎件施加牵引力。

Claims (40)

1.一种水力发电机，包括：

驱动轴，所述驱动轴沿流体流动的路径安装；

多个叶片组件，多个所述叶片组件沿所述驱动轴的长度方向安装；

旋转支撑件，所述旋转支撑件与所述驱动轴连接，并且可旋转地支撑所述驱动轴；以及

电力发生部，所述电力发生部接收所述驱动轴的旋转力并发电。

2.一种水力发电机，包括：

驱动轴，所述驱动轴沿流体流动的路径安装；

多个叶片组件，多个所述叶片组件沿所述驱动轴的长度方向安装；

旋转支撑件，所述旋转支撑件与所述驱动轴连接，并且可旋转轴地支撑所述驱动轴；

电力发生部，所述电力发生部接收所述驱动轴的旋转力并发电；以及

通流管道，所述通流管道内部设置有沿其长度方向延伸的所述驱动轴，并且形成有供流体流过的通道。

3.根据权利要求1或2所述的水力发电机，其中，所述旋转支撑件包括：

驱动轴轴承，所述驱动轴轴承安装在所述驱动轴上；以及

轴支撑件，所述轴支撑件连接于所述通流管道，并且与所述驱动轴轴承连接。

4.根据权利要求2所述的水力发电机，其中，所述旋转支撑件包括：

驱动轴轴承，所述驱动轴轴承安装在所述驱动轴上；

轴支撑件，所述轴支撑件包括支撑毂、多个支撑件、以及支撑法兰，所述支撑毂形成有中心孔，所述驱动轴轴承安装于所述中心孔中，所述多个支撑件的第一端连接至所述支撑毂的圆周，所述支撑法兰形成于所述支撑件的第二端并且连接于所述通流管道，所述通流管道的数为多个，多个所述通流管道沿长度方向布置并且相互连接。

5.根据权利要求4所述的水力发电机，其中，所述旋转支撑件还包括驱动轴连接件，所述驱动轴连接件插入并安装在所述轴支撑件中，以连接沿前后方向布置的所述驱动轴。

6.根据权利要求5所述的水力发电机，其中，

所述驱动轴包括管和连接环，所述连接环和所述管连接，并且所述连接环的内部中心处形成有轴结合孔，

所述驱动轴连接件包括中部和相对的侧部，所述中部用于供所述驱动轴轴承插入，所述侧部上形成有用于与所述驱动轴连接的轴结合凸起，以及

所述轴结合凸起的外圆周表面上形成有不平坦的凸起，所述轴结合孔的内圆周表面上形成有不平坦的凹槽，所述凸起插入所述凹槽内。

7.根据权利要求4所述的水力发电机，其中，

所述通流管道包括连接法兰，沿前后方向布置的所述通流管道通过所述连接法兰连接，以及，

所述支撑法兰插入并保持在所述连接法兰之间。

8.根据权利要求2所述的水力发电机，其中，所述通流管道包括监控单元，所述监控单元用于观察所述通流管道的内部并检测所述通流管道的内部状态。

9.根据权利要求8所述的水力发电机，其中，所述监控单元包括：

开口，所述开口用于观察和维护，通过在所述通流通道的与所述叶片组件的安装部分相对应的部分开孔来形成所述开口；

观察窗，所述观察窗防水地连接于用于观察和维护的所述开口；以及

检测器，所述检测器安装于所述观察窗，并检测所述叶片组件的运行状态或流体的状态。

10.一种水力发电机，包括：

驱动轴，所述驱动轴沿流体流动的路径安装；

多个叶片组件，多个所述叶片组件沿所述驱动轴的长度方向安装；

旋转支撑件，所述旋转支撑件与所述驱动轴连接，并且可旋转地支撑所述驱动轴；

电力发生部，所述电力发生部接收所述驱动轴的旋转力并发电；

通流管道，所述通流管道内部设置有沿其长度方向延伸的所述驱动轴，并且形成有供流体流过的通道；

弯曲管道，所述弯曲管道布置在通道的弯曲部分中，并且连接于所述通流管道；以及

连接接头件，所述连接接头件安装在所述弯曲管道内并连接前后布置的所述驱动轴。

11.根据权利要求10所述的水力发电机，其中，所述旋转支撑件包括：

驱动轴轴承，所述驱动轴轴承安装在所述驱动轴上；

轴支撑件，所述轴支撑件包括支撑毂、多个支撑件、以及支撑法兰，所述支撑毂形成有中心孔，所述驱动轴轴承安装于所述中心孔中，所述多个支撑件的第一端连接至所述支撑毂的圆周，所述支撑法兰形成于所述支撑件的第二端并且与所述通流管道连接，

所述弯曲管道包括连接在弯曲主体的相对两端的连接法兰，该连接法兰的形状与所述通流管道上的连接法兰的形状相对应，以及

所述支撑法兰插入、连接并保持在所述弯曲管道的所述连接法兰与所述通流管道的所述连接法兰之间。

12.根据权利要求11所述的水力发电机，其中，

所述旋转支撑件设置在所述弯曲管道的前侧和后侧，并且所述旋转支撑件还包括驱动轴连接件，所述驱动轴连接件与所述驱动轴连接，且插入并安装在所述轴支撑件中，以及

所述连接接头件包括：第一万向节、第二万向节和连接轴，所述第一万向节连接于位于前侧的所述驱动轴连接件，所述第二万向节连接于位于后侧的所述驱动轴连接件，所述连接轴连接在所述第一万向节和所述第二万向节之间。

13.一种水力发电机，包括：

驱动轴，所述驱动轴沿流体流动的路径安装；

多个叶片组件，多个所述叶片组件沿所述驱动轴的长度方向安装；

旋转支撑件，所述旋转支撑件与所述驱动轴连接，并且可旋转地支撑所述驱动轴；

电力发生部，所述电力发生部接收所述驱动轴的旋转力并发电；

通流管道，所述通流管道内部设置有沿其长度方向的所述驱动轴，并且形成有供流体流过的通道；以及

辅助旋转器，所述辅助旋转器与所述驱动轴或所述通流管道连接，并且形成有带叶片的浮体。

14.根据权利要求13所述的水力发电机，其中，所述浮体包括中空体，所述中空体上形成有进口。

15.根据权利要求13所述的水力发电机，其中，所述辅助旋转器设置为多个，多个所述辅助旋转器沿前后方向布置且通过连接接头件连接。

16.根据权利要求13所述的水力发电机，其中，所述辅助旋转器设置为多个，多个所述辅助旋转器沿前后方向布置且通过连接接头件连接，以及

所述水力发电机还包括张紧器，所述张紧器与多个所述辅助旋转器中位于最后方的辅助旋转器相连接，并产生和施加张紧力。

17.根据权利要求16所述的水力发电机，其中，所述张紧器包括张紧体，所述张紧体形成为前宽后窄的结构，所述张紧体包括通流孔，所述通流孔的用于流体流入的入口具有大的直径，并且所述通流孔的用于流体流出的出口具有小的直径。

18.一种水力发电机，包括：

驱动轴，所述驱动轴沿流体流动的路径安装；

多个叶片组件，多个所述叶片组件沿所述驱动轴的长度方向安装；

旋转支撑件，所述旋转支撑件与所述驱动轴连接，并且可旋转地支撑所述驱动轴；

电力发生部，所述电力发生部接收所述驱动轴的旋转力并发电；以及

结构支撑件，所述结构支撑件沿所述驱动轴的长度方向设置并连接于所述旋转支撑件。

19.根据权利要求18所述的水力发电机，其中，所述旋转支撑件包括：

驱动轴轴承，所述驱动轴轴承安装在所述驱动轴上；

支撑毂，所述支撑毂形成有中心孔，所述驱动轴轴承安装于所述中心孔中；

多个支撑件，多个所述支撑件的第一端连接至所述支撑毂的圆周；

轴支撑件，所述轴支撑件形成在所述支撑件的第二端；

驱动轴连接件，所述驱动轴连接件插入并安装在所述轴支撑件中，以连接沿前后方向布置的所述驱动轴；以及

所述结构支撑件包括多个支撑结构管，多个所述支撑结构管通过管连接构件安装在所述轴支撑件上。

20.一种水力发电机，包括：

驱动轴，所述驱动轴沿流体流动的路径安装；

多个叶片组件，多个所述叶片组件沿所述驱动轴的长度方向安装；

旋转支撑件，所述旋转支撑件与所述驱动轴连接，并且可旋转地支撑所述驱动轴；

电力发生部，所述电力发生部接收所述驱动轴的旋转力并发电；

通流管道，所述通流管道内部设置有沿其长度方向延伸的所述驱动轴，并且形成有供流体流过的通道；以及

切碎机，所述切碎机安装在所述通流管道中，并切碎被引入到所述通流管道内的异物。

21.根据权利要求2、10、13和20中任一项所述的水力发电机，其中，所述电力发生部包括：

电力发生部壳体，所述电力发生部壳体安装在所述通流管道中；

动力传递装置，所述动力传递装置连接于所述驱动轴并传递旋转力；以及

发电单元，所述发电单元安装在所述电力发生部壳体中，并且基于连接至所述动力传递装置时所接收的力，在旋转时进行发电。

22.根据权利要求21所述的水力发电机，其中，所述动力传递装置包括：

大直径输入轮，所述大直径输入轮设置在所述电力发生部壳体内，并且接收所述驱动轴的旋转力；

小直径输出轮，所述小直径输出轮设置在所述电力发生部壳体内，并安装在发生部的旋转轴上；以及

皮带，所述皮带连接于所述大直径输入轮和所述小直径输出轮。

23.根据权利要求22所述的水力发电机，还包括：

动力传递轴，所述动力传递轴连接在所述大直径输入轮与所述驱动轴之间，并且传递旋转力。

其中，所述动力传递轴的相对两端设置在所述电力发生部壳体的前方和后方，所述旋转支撑件可旋转地支撑于所述动力传递轴，且所述动力传递轴与所述通流管道连接。

24.根据权利要求1、2、10、13、18和20中任一项所述的水力发电机，其中，所述电力发生部包括：

动力传递装置，所述动力传递装置连接于所述驱动轴并传递旋转力；以及

发生部，所述发生部基于连接至所述动力传递装置时所接收的力，在旋转时进行发电。

25.根据权利要求24所述的水力发电机，其中，所述动力传递装置包括：

主动齿轮，所述主动齿轮安装在所述驱动轴上；

传动齿轮，所述传动齿轮与所述主动齿轮啮合；

动力传递轴，所述动力传递轴与所述传动齿轮连接；以及

超速传动单元，所述超速传动单元连接于所述动力传递轴，并将旋转力传递至所述发生部的旋转轴。

26.根据权利要求25所述的水力发电机，其中，

所述超速传动单元包括第一超速齿轮和第二超速齿轮，所述第一超速齿轮与所述动力传递轴连接，所述第二超速齿轮与所述第一超速齿轮啮合且连接于所述发生部的旋转轴；以及

所述主动齿轮和所述传动齿轮包括彼此啮合的锥齿轮，所述第一超速齿轮和所述第二超速齿轮包括彼此啮合的锥齿轮。

27.根据权利要求1、2、10、13、18和20中任一项所述的水力发电机，其中，所述叶片组件包括：

至少一个叶片，所述至少一个叶片在叶片部分形成有叶片支架；以及

叶片连接构件，所述叶片连接构件连接于所述驱动轴，并且与所述叶片支架连接。

28.根据权利要求27所述的水力发电机，其中，

所述驱动轴包括管和连接环，所述连接环与所述管连接，并且所述连接环的内部中心处形成有轴结合孔，

所述叶片连接构件包括支架连接件和轴结合凸起，所述支架连接件形成在所述叶片连接构件的中心处，并且所述叶片支架固定于所述支架连接件，所述轴结合凸起形成在前后位置，并且连接于所述驱动轴，以及

所述叶片支架包括支架连接凸起，所述支架连接件包括支架连接槽，所述支架连接凸起插入所述支架连接槽，所述轴结合凸起的外圆周表面上形成有不平坦的凸起，所述连接环包括形成在所述轴结合孔的内圆周表面上的不平坦的凹槽，所述凸起插入所述凹槽内。

29.根据权利要求2、10、13和20中任一项所述的水力发电机，还包括异物阻挡构件，所述异物阻挡构件安装在所述通流管道的入口，以防止异物进入所述通流管道内。

30.根据权利要求29所述的水力发电机，其中，所述异物阻挡构件包括异物去除螺旋、系泊固定件和栓接法兰，所述异物去除螺旋由带状构件成螺旋形地旋转而形成，所述系泊固定件形成在所述异物去除螺旋的前端，且所述系泊固定件上形成有拖曳孔，所述栓接法兰形成在所述异物去除螺旋的后端。

31.根据权利要求2、10和13中任一项所述的水力发电机，还包括切碎机，所述切碎机用于切碎被引入到所述通流管道内的异物，

其中，所述切碎机的数量为多个，多个所述切碎机安装在相互连接的多个所述通流管道中的位于最前方的所述通流管道的前侧，或者，分别安装在相互连接的多个所述通流管道中位于最前方的所述通流管道的前侧和位于最后方的所述通流管道的后侧。

32.根据权利要求31所述的水力发电机，其中，所述切碎机包括：

旋转切割组件，所述旋转切割组件可旋转地安装在所述通流管道内，并包括多个旋转刀片；

固定切割组件，所述固定切割组件与所述旋转刀片相对设置，并且包括多个固定刀片。

33.根据权利要求2、10、13和20中任一项所述的水力发电机，还包括由所述通流管道分支形成的旁通管道装置。

34.根据权利要求33所述的水力发电机，其中，所述旁通管道装置包括第一T形管道、第二T形管道、旁通管道、第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀，所述第一T形管道连接于所述通流管道的最前端，所述第二T形管道连接于所述通流管道的最后端，所述旁通管道连接在所述第一T形管道和所述第二T形管道之间，所述第一控制阀安装成与所述第一T形管道连接，以防止流体流向所述通流管道，所述第二控制阀安装在所述旁通管道上，所述第三控制阀安装在所述通流管道的最后端。

35.根据权利要求1、2、10、13、18和20中任一项所述的水力发电机，还包括浮力体，所述浮力体连接以提供浮力。

36.根据权利要求2、10、13和20中任一项所述的水力发电机，还包括：

浮力体，所述浮力体连接以提供浮力；以及

锚，所述锚安装成锚定在水下位置。

37.根据权利要求36所述的水力发电机，其中，所述锚包括锚固件，所述锚固件包括锚固件主体、系泊固定件和多个钩，所述锚固件主体的内部形成有中空部分，所述中空部分中插入有高比重的材料，所述系泊固定件形成在所述锚固件的前端和后端，并且具有拖曳孔，所述多个钩从所述锚固件主体的外表面凸出。

38.根据权利要求36所述的水力发电机，其中，所述锚包括多个管道固定钩，所述多个管道固定钩固定在所述通流管道上。

39.根据权利要求2、10、13和20中任一项所述的水力发电机，还包括浮力体，所述浮力体连接以提供浮力，

其中，所述浮力体包括浮体固定支架和漂浮单元，所述浮体固定支架安装在所述通流管道上，所述漂浮单元连接于所述浮体固定支架。

40.根据权利要求1、2、10、13、18和20中任一项所述的水力发电机，还包括：

浮力体，所述浮力体连接以提供浮力；

系泊器，所述系泊器包括绑扎件和牵引装置，所述绑扎件绑在所述浮力体上，所述牵引装置用于向所述绑扎件施加牵引力。

Images