CN1705821A - 利用下落水流的发电装置 - Google Patents
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Abstract
一种利用下落水流的发电装置,使从导入口(12)流入到筒状框架(10)内侧的下落水流流入到多个水斗(30)的每一个中,所述多个水斗沿着筒状框架(10)内侧的下落水流的通路配置,并在传送带一侧的循环部(22)外侧排列,开口部(32)朝向上方。利用流入到该多个水斗(30)的下落水流的动能和势能,使设置了该多个水斗(30)的传送带的循环部(22)循环。使与随着该传送带(20)的循环而旋转的、支承着传送带(20)的旋转轴(24)连接的发电机(40)旋转,使该发电机(40)产生电力。
Description
技术领域
本发明涉及有效利用瀑布、河堰等的下落水流所具有的能量而使发电机旋转的利用下落水流的发电装置。
背景技术
作为从对地球环境来说优良、清洁的能源得到电力的对策之一,有这样的发电装置,其利用从自然界得到的下落水流来使水轮机旋转,从而使发电机旋转。
但是,以前利用下落水流使发电机旋转的利用水轮机的发电装置,都不是能有效获取该下落水流所具有的能量的构造,还没有达到充分满足大量消费电力的现代社会的电力需要。
本发明是鉴于这样的课题而研制的,其目的在于提供一种能有效获取从瀑布、河堰等自然界得到的下落水流所具有的能量的利用下落水流的发电装置,与以前的利用水轮机的发电装置相比较,能大幅提高利用下落水流而旋转的发电机产生的电能。
发明的公开
为了达成这样的目的,本发明的利用下落水流的发电装置,具有使下落水流通过的基本垂直竖起的筒状框架,该筒状框架在上端开口有导入下落水流的导入口,在下端开口有排出下落水流的排出口。在筒状框架内侧的上下方向上,通过旋转轴将传送带可循环地拉设成环状。沿传送带的循环部外侧的纵向方向,以规定的间距排列设置有使下落水流流入的多个水斗,其开口部朝向传送带循环方向的相反方向。排列在传送带一侧的循环部外侧的、开口部朝向上方的多个水斗,沿着从筒状框架上端的导入口流入到筒状框架内侧的下落水流通过的通路而配置。旋转轴支承着可循环的传送带,随着传送带的循环而旋转的旋转轴连接着发电机。
在这样构造的利用下落水流的发电装置中,从筒状框架上端的导入口流入到筒状框架内侧的下落水流,流入到排列在筒状框架内侧的传送带一侧的循环部外侧的、开口部朝向上方的多个水斗的每一个。从而接受流入到该多个水斗中的下落水流所具有的势能和动能(冲击力),设置该多个水斗的传送带的一侧的循环部和水斗一起向着下方循环。随着该传送带的循环部的循环,支承着可循环的传送带的旋转轴旋转。而且,与该旋转轴连接的发电机旋转,由该发电机产生电力。
流入到排列在传送带一侧的循环部外侧的水斗内的下落水流,在蓄留该下落水流的水斗沿着传送带一侧的循环部外侧与传送带的循环部一起向下方下降,并在传送带下端的循环部外侧,其开口部成为朝向下方的状态时,排出到水斗外部。而该下落水流通过筒状框架下端的排出口排出到筒状框架外部。另一方面,从筒状框架上端的导入口流入到筒状框架内侧、而不流入到水斗内而通过筒状框架内侧空间的下落水流,通过筒状框架下端的排出口原样排出到筒状框架外部。
排出下落水流而变空的水斗,在传送带另一侧的循环部外侧和传送带的循环部一起向上方循环,再移动、返回到传送带一侧的循环部外侧。
以下,反复进行同样的动作。
那时,流入到沿着从筒状框架上端的导入口流入到筒状框架内侧的下落水流通过的通路配置的、在传送带一侧的循环部外侧以规定的间距排列的、开口部朝向上方的多个水斗的每一个中的下落水流,以从多个水斗内不漏出到水斗外部而滞留的状态,沿上下长的传送带一侧的循环部和传送带的循环部一起向下方长距离持续下降。而流入到该多个水斗内的下落水流所具有的势能的大部分,通过该下落水流流入的多个水斗,长时间持续传到设置有该多个水斗的传送带的循环部。与此同时,流入到该多个水斗内的下落水流所具有的动能(冲击力)的大部分,也通过下落水流流入的多个水斗,长时间持续传给设置有该多个水斗的传送带的循环部。而流入到该多个水斗内的下落水流所具有的势能和动能的大部分,有效转换成使水斗循环的循环能量。其结果,能将流入到该多个水斗内的下落水流所具有的势能和动能的大部分不浪费地、有效利用于使与传送带的旋转轴连接的发电机旋转的能量。
相对于此,在利用水轮机的发电装置中,下落水流从开口部流入到在依次通过下落水流的通路的水轮机周围呈圆轮状排列的多个的各水斗内,成为在多个的各水斗内暂时蓄留下落水流的状态。而且,接受流入到该多个的各水斗内的下落水流所具有的势能和动能(冲击力),使水轮机旋转。并且,使与该水轮机的旋转轴连接的发电机旋转,由该发电机产生电力。但是,依次通过下落水流的通路的水轮机周围呈圆轮状排列的多个的各水斗,随着水轮机旋转,其开口部在极短时间内从朝向上方的状态变成朝向下方的状态。流入到该多个的各水斗内的下落水流仅暂时短时间蓄留在水斗内,很快从成为朝向下方的状态的开口部流出到水斗外部,从水斗内短时间内消失。其结果,在利用水轮机的发电装置中,流入到在依次通过下落水流的通路的水轮机周围呈圆轮状排列的多个的各水斗内的下落水流所具有的势能和动能(冲击力)的仅极少一部分,能有效利用于使水轮机旋转的能量中。
根据这样的理由,若使用本发明的利用下落水流的发电装置,与利用水轮机使发电机旋转的以前的发电装置相比,能将该下落水流所具有的势能和动能的大部分不浪费地、有效利用于使发电机旋转而得到电力用的能量中。
在本发明的利用下落水流的发电装置中,可以在上述筒状框架上端的导入口设置使下落水流通过导入口流入到筒状框架内侧用的漏斗。
在那样的情况下,通过设置在该导入口的漏斗内,使下落水流不漏到导入口外部,能不浪费顺利地通过导入口流入到筒状框架内侧。
在本发明的利用下落水流的发电装置中,也可以设置暂时蓄留通过上述导入口而流入到筒状框架内侧的下落水流用的储存箱(蓄留箱)。
在那样的情况下,将从瀑布、河堰等自然界得到的下落水流成为暂时蓄留在储存箱中的状态后,能使暂时蓄留在该储存箱中的状态的下落水流,通过导入口流入到筒状框架内侧。因此,即使从自然界得到的下落水流的量不稳定而大小变化,也能使该下落水流通过储存箱内,以一定量稳定地持续流入到筒状框架内侧。而且,利用以一定量稳定地持续流入到该筒状框架内侧的下落水流所具有的势能和动能,能使发电机基本等速稳定地旋转。而且,能从该发电机稳定地得到一定量的电力。
在本发明的利用下落水流的发电装置中,在沿上述传送带的循环部外侧的纵向方向排列设置的多个的各水斗的开口部外侧缘,也可以具有使下落水流流入到水斗内用的导板,使其向水斗主体部侧的相反侧的斜外方竖起。
在那样的情况下,利用在该水斗的开口部外侧缘具有的导板,使从导入口流入到筒状框架内侧的下落水流的大部分,能从朝向上方的开口部到水斗外部不溢出并顺利地流入到沿该下落水流通过的通路而配置的、在传送带的一侧的循环部外侧排列的多个水斗的每一个。能防止下落水流的大部分不流入到在传送带一侧的循环部外侧排列的多个水斗的每一个,从而浪费地通过筒状框架内侧。能防止不能将下落水流所具有的势能和动能有效利用于使传送带循环的能量。
在本发明的发电装置中,也可以组合链条和链轮来构成上述传送带。
在那样的情况下,通过作为通过筒状框架内侧的润滑剂而起作用的下落水流,能使由链条和链轮的组合构成的传送带不滑动地在上下方向上确实地循环。而且,随着该链条的循环,能使与支承链条的链轮的旋转轴连接的发电机在链条循环方向上可靠旋转。那时,使用作为通过筒状框架内侧的润滑剂而起作用的下落水流,能使链条在链轮周围啮合阻力小地、顺利地循环。
附图的简单说明
图1是表示本发明的利用下落水流的发电装置的概略构造的正面截面图,图2是本发明的利用下落水流的发电装置的侧面图,图3是表示本发明的其他的利用下落水流的发电装置的概略构造的正面截面图。
实施发明的最佳方式
以下,根据附图说明实施本发明的最佳形式。
图1和图2表示本发明的利用下落水流的发电装置的最佳实施形式。
该发电装置具有大致垂直竖起的筒状框架10,该筒状框架10在上端左侧开口有导入下落水流的导入口12,在下端较大地开口有排出下落水流的排出口14。在筒状框架10内侧的上下方向上,将上下长的传送带20拉伸设置成可循环的环状。传送带的循环部22可循环地支承在贯通筒状框架10内侧空间的横向方向而架设的上下一对旋转轴24、26的周围。沿传送带的循环部22外侧的纵向,以规定的间距排列附设有使下落水流流入的多个水斗30,而水斗的开口部32向着与传送带20的循环方向相反的方向。在传送带一侧的循环部22外侧排列的、开口部32朝向上方的多个水斗30沿着从筒状框架上端的导入口12流入到筒状框架10内侧的下落水流通过的通路配置。在支承随着传送带20的循环而旋转的传送带的循环部22上端的旋转轴24上连接着发电机40。发电机40和旋转轴24通过链条42、链轮44和增速机50与发电机46的驱动轴连接。而且,发电机40接受随着传送带的循环部22的循环而旋转的旋转轴24的旋转力,通过增速机50等,进行高速旋转。在发电机40的旁边设置有蓄电器60,可将从发电机40产生的电力暂时蓄留在该蓄电器60中。
图1和图2所示的使用下落水流的发电装置如以上那样构成,在该发电装置中,能使从筒状框架上端左侧的导入口12流入到筒状框架10内侧的下落水流,流入到沿筒状框架10内侧的下落水流的通路配置的、在传送带一侧的循环部22外侧排列的、开口部32朝向上方的多个水斗30的每一个。而且,利用流入到该多个水斗30中的下落水流的动能和势能,能使附设了该多个水斗30的传送带一侧的循环部22朝向下方进行循环。而且,能使传送带的循环部22在上下一对旋转轴24、26周围,沿着上下方向循环。随着该传送带的循环部22的循环,能使支承可循环的该传送带20的上部的旋转轴24旋转。使通过增速机50等而与该上部的旋转轴24连接的发电机40高速旋转,能从发电机40产生电力。从发电机40产生的电力暂时蓄留在蓄电器60中。
从筒状框架上端左侧的导入口12流入到筒状框架10内侧并流入到在传送带一侧的循环部22外侧排列的水斗30内的下落水流,在蓄留该下落水流的水斗30沿传送带一侧的循环部22外侧与传送带的循环部22一起向下方下降并在传送带下端的循环部22外侧变成该水斗的开口部32朝向下方的状态时,从该开口部32排出到水斗30的外部。排出到水斗30外部的下落水流通过筒状框架下端的排出口14而排出到筒状框架10的外部。另一方面,从筒状框架上端左侧的导入口12流入到筒状框架10内侧、但未流入到水斗30内而通过筒状框架10内侧空间的下落水流,能通过筒状框架下端的排出口14,原样排出到筒状框架10的外部。
排出下落水流而变空的水斗30,能与循环部22一起向上方循环到传送带另一侧的循环部22外侧,再移动、返回到传送带一侧的循环部22外侧。
以下,反复进行同样的动作。
那时,使流入到沿从筒状框架上端左侧的导入口12流入到筒状框架10内侧的下落水流通过的通路配置的、在传送带一侧的循环部22外侧以规定的间距排列的、开口部32朝向上方的多个水斗30的每一个的下落水流,能以不从多个水斗30内流出到水斗30外部而仍旧滞留在那里的状态,沿着上下长的传送带一侧的循环部22外侧与传送带的循环部22一起向下方持续长距离下降。而流入到多个水斗30内的下落水流所具有的势能的大部分,通过该下落水流流入的多个水斗30,能长时间持续传送到附设了该多个水斗30的传送带的循环部22。与此同时,流入到该多个水斗30内的下落水流所具有的动能(冲击力)的大部分,通过该下落水流流入的多个水斗30,能长时间持续传送到附设了该多个水斗30的传送带的循环部22。而流入到该多个水斗30内的下落水流所具有的势能和动能的大部分,能有效地转换成使传送带循环的循环能量。其结果,能将流入到该多个水斗30内的下落水流所具有的势能和动能的大部分,不浪费并有效地利用于使与传送带的旋转轴24连接的发电机40旋转的能量、即电能。
在该利用下落水流的发电装置中,如图1所示,在筒状框架上端的导入口12附设有漏斗(ロ一ト)70,可以使从自然界得到的下落水流不漏到导入口12外部,通过导入口12,能不浪费地、顺利地流入到筒状框架10内侧。
在该利用下落水流的发电装置中,如图3所示,也可以设置暂时蓄留通过该导入口12流入到筒状框架10内侧的下落水流用的大型的储存箱80。而在成为暂时将从瀑布、河堰等自然界得到的下落水流储蓄在储存箱80中的状态后,可以使暂时蓄留在该储存箱80中的状态的下落水流,通过导入口12流入到筒状框架10内侧。即使从瀑布、河堰等自然界得到的下落水流的量不稳定地大小变化,也可以使从自然界得到的下落水流通过储存箱80内而以一定量稳定地持续流入到筒状框架10内侧。利用以一定量稳定地持续流入到该筒状框架10内侧的下落水流所具有的势能和动能,使发电机大致等速旋转,可以从该发电机40稳定地得到一定量的电力。那时,如图3所示,在储存箱的下落水流的排出路82可以设置阀84。而可以通过宽狭调整该阀84的开关度,能以不过大或过小的形式准确调整从储存箱80流入到筒状框架10内侧的下落水流的量。
该利用下落水流的发电装置,也可以成为同时具有漏斗70和储存箱80两者的构造,若这样,则能提供一种同时具有漏斗70和储存箱80两者的作用的利用下落水流的发电装置。
在该利用下落水流的发电装置中,如图1和图3所示,可以在沿传送带的循环部22外侧的纵向排列附设的多个的各水斗30的开口部32外侧缘,设置有使下落水流顺利地流入水斗30内用的导板38,并使其向着水斗30主体部侧相反侧的斜外方竖起。利用该导板38,可以使从导入口12流入到筒状框架10内侧的下落水流的大部分,从向着水斗的上方的开口部32不漏到水斗30外部而顺利地流入到沿着该下落水流通过的通路配置的、在传送带一侧的循环部22外侧排列的多个水斗30的每一个。而可以防止该下落水流的大部分不流入到在传送带一侧的循环部22外侧排列的多个水斗30的每一个而浪费地通过筒状框架10内侧。可以将该下落水流所具有的势能和动能的大部分,有效利用于使传送带的循环部22循环的能量中。
在该发电装置中,如图1和图3所示,通过组合链条和链轮来构成传送带20,可以利用作为通过筒状框架10内侧的润滑剂而起作用的下落水流,能使该传送带20不滑动而确实在上下方向上循环。而且,随着构成该传送带20的链条的循环,可以使与支承链条的链轮的旋转轴24连接的发电机40在链条的循环方向上可靠旋转。那时,使用作为通过筒状框架10内侧的润滑剂而起作用的下落水流,可以使链条在链轮周围啮合阻力小地、顺利地循环。
在该发电装置中,如图1和图3所示,可以在筒状框架10外侧上部具有发电机40、增速机50、蓄电器60等。可以通过筒状框架10的周壁等可靠防止下落水流的一部分下落到那些发电机40、增速机50、蓄电器60等上。可以防止那些发电机40、增速机50、蓄电器60等因受到下落水流的影响而发生故障。
产业上的可利用性
本发明的利用下落水流的发电装置,作为利用从自然界得到的能量发电的、对地球环境优良的省能源对策用的电力供给源,能广泛有效利用。
Claims (5)
1.一种利用下落水流的发电装置,其特征在于,具有:使下落水流通过的基本垂直竖起的筒状框架,该筒状框架在上端开口有导入下落水流的导入口,在下端开口有排出下落水流的排出口;传送带,该传送带在该筒状框架内侧的上下方向上通过旋转轴可循环地拉设成环状;使下落水流流入的多个水斗,该多个水斗沿该传送带的循环部外侧的纵向方向以规定的间距排列设置,其开口部朝向传送带循环方向的相反方向;发电机,该发电机与旋转轴连接,该旋转轴随着上述传送带的循环部的循环而旋转,并支承着传送带,
排列在上述传送带一侧的循环部外侧的、开口部朝向上方的多个水斗,沿着从上述导入口流入到筒状框架内侧的下落水流通过的通路而配置。
2.如权利要求1所述的利用下落水流的发电装置,其特征在于,在上述筒状框架上端的导入口设置有使下落水流通过导入口流入到筒状框架内侧用的漏斗。
3.如权利要求1或2所述的利用下落水流的发电装置,其特征在于,设置有暂时蓄留通过上述导入口而流入到筒状框架内侧的下落水流用的储存箱。
4.如权利要求1、2或3所述的利用下落水流的发电装置,其特征在于,在沿上述传送带的循环部外侧的纵向方向排列设置的多个的各水斗的开口部外侧缘,具有使下落水流流入到水斗内用的导板,该导板向着水斗主体部侧的相反侧的斜外方竖起。
5.如权利要求1、2、3或4所述的利用下落水流的发电装置,其特征在于,上述传送带由链条和链轮的组合而构成。
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