CN210483946U - 一种清洁能源用的叶轮发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种清洁能源用的叶轮发电机组，包括浮于水面上的密封浮箱，所述密封浮箱内置有叶轮，所述叶轮的轴心处穿设有转动轴，所述转动轴上依次设置有轴承、齿轮变速箱以及发电机组，所述发电机组位于转动轴远离叶轮的一端，所述密封浮箱的上部设置有朝向介质来流方向的喇叭形聚集口，所述喇叭形聚集口远离密封浮箱一侧的横截面积大于喇叭形聚集口朝向密封浮箱一侧的横截面积，所述密封浮箱的底部设置有允许介质流出的介质出口，所述介质出口、叶轮以及喇叭形聚集口相连通。本实用新型具有以下有益效果：这种发电机组可实现对叶轮的快速转动，达到推力最大化。

Description

一种清洁能源用的叶轮发电机组

技术领域

本实用新型涉及一种发电机组，特别涉及一种清洁能源用的叶轮发电机组。

背景技术

现有的清洁能源用于发电领域的有风力发电机组、水力发电机组。而水力发电机组是采用一可转动的涡轮，利用水流或气流产生的驱动力驱动涡轮发生转动，以将水能或风能转换成驱使机械转动的机械能，而发电机又将涡轮转动产生的机械能转换成电能而输出。

现有的发电机组中的涡轮叶轮是通过水流撞击和水压对其倾泻进而产生驱动力，使得涡轮叶轮进行转动的。但是，这种转动方式并不能实现叶轮的快速转动，以至于不能达到推力最大化，因而有待改进。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种清洁能源用的叶轮发电机组，这种发电机组可实现对叶轮的快速转动，达到推力最大化。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种清洁能源用的叶轮发电机组，包括浮于水面上的密封浮箱，所述密封浮箱内置有叶轮，所述叶轮的轴心处穿设有转动轴，所述转动轴上依次设置有轴承、齿轮变速箱以及发电机组，所述发电机组位于转动轴远离叶轮的一端，所述密封浮箱的上部设置有朝向介质来流方向的喇叭形聚集口，喇叭形聚集口朝向密封浮箱的一端与叶轮相配合，所述喇叭形聚集口远离密封浮箱一侧的横截面积大于喇叭形聚集口朝向密封浮箱一侧的横截面积，所述密封浮箱的底部设置有允许介质流出的介质出口，所述介质出口、叶轮以及喇叭形聚集口相连通。

本实用新型进一步设置为：所述转动轴沿其轴向设置有至少一台发电机组。

本实用新型进一步设置为：所述密封浮箱内置有防护壳，所述叶轮位于防护壳内，所述防护壳的一端设置有可与喇叭形聚集口相连通的上缺口，所述防护壳的另一端设置有可与介质出口相连通的下缺口。

本实用新型进一步设置为：所述叶轮包括有与转动轴相配合的圆柱体以及位于圆柱体外周上的锥形叶片，所述锥形叶片为若干个且周向等间隔分布于圆柱体外周上，任意两个所述锥形叶片之间形成可便于介质填充的容纳槽。

本实用新型进一步设置为：所述容纳槽的一槽壁为一个锥形叶片的引导弧面，所述容纳槽的另一槽壁为另一相邻锥形叶片的受力弧面。

本实用新型进一步设置为：当所述喇叭形聚集口内充斥积水时，所述叶轮上至少有2个锥形叶片可与介质相接触，且至多有3个所述锥形叶片可与介质相接触。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：在实际使用时，可先将本申请的密封浮箱通过钢索固定于溪、河、江上，接着将喇叭形聚集口对准于介质来流方向，使得水流进入喇叭形聚集口内。当水流从上方进入喇叭形聚集口内时，由于喇叭形聚集口采用一端大、一端小结构设计，使得水流可在喇叭形聚集口内进行积蓄，并产生较高的液位高度。10米的水深相当于一个大气压，因此通过抬高水位高度，进而提高势能，进而将势能又转换成可驱动叶轮转动的动能。通过水压来驱动叶轮转动，而区别现有通过撞击来驱动叶轮转动的方式。

当水流在水平方向进入喇叭形聚集口内时，由于喇叭形聚集口采用一端大、一端小结构设计，使得水流来流时的流速大于喇叭形聚集口的过水流速，导致水流在喇叭形聚集口内积聚，具有增压的效果。同时，根据公式体积流量(Q)＝平均流速(v)×管道截面积(A)，在流量相同的情况下，管道截面积越小，所通过喇叭形聚集口进入叶轮的流速就越大，而流速越大代表着水流的动能也就越大。因此本方案也适用于无高低落差情况下的水力发电。通过改变对叶轮的驱动方式，进而实现对叶轮的快速转动，可达到推力最大化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的实施例一的结构示意图；

图2为图1中的叶轮与防护壳、喇叭形聚集口在配合状态下的结构示意图；

附图标记：1、密封浮箱；2、叶轮；3、转动轴；4、轴承；5、齿轮变速箱；6、发电机组；7、喇叭形聚集口；8、防护壳；9、上缺口；10、下缺口；11、圆柱体；12、锥形叶片；13、容纳槽；14、引导弧面；15、受力弧面。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1-图2所示，一种清洁能源用的叶轮发电机组，包括可浮于水面上的密封浮箱1，该密封浮箱1内置有叶轮2，叶轮2的轴心处穿设有转动轴3，转动轴3上依次设置有轴承4、齿轮变速箱5以及发电机组6，发电机组6位于转动轴3远离叶轮2的一端，密封浮箱1的上部设置有朝向介质来流方向的喇叭形聚集口7，喇叭形聚集口7朝向密封浮箱1的一端与叶轮2相配合，喇叭形聚集口7远离密封浮箱1一侧的横截面积大于喇叭形聚集口7朝向密封浮箱1一侧的横截面积。密封浮箱1的底部设置有允许介质流出的介质出口(附图未标出)，该介质出口、叶轮2以及喇叭形聚集口7相连通。

在实际使用时，可先将本申请的密封浮箱1通过钢索固定于溪、河、江上，接着将喇叭形聚集口7对准于介质来流方向，使得水流进入喇叭形聚集口7内。当水流从上方进入喇叭形聚集口7内时，由于喇叭形聚集口7采用一端大、一端小结构设计，使得水流可在喇叭形聚集口7内进行积蓄，并产生较高的液位高度。10米的水深相当于一个大气压，因此通过抬高水位高度，进而提高势能，进而将势能又转换成可驱动叶轮2转动的动能。通过水压来驱动叶轮2转动，而区别现有通过撞击来驱动叶轮2转动的方式。

当水流在水平方向进入喇叭形聚集口7内时，由于喇叭形聚集口7采用一端大、一端小结构设计，使得水流来流时的流速大于喇叭形聚集口7的过水流速，导致水流在喇叭形聚集口7内积聚，具有增压的效果。同时，根据公式体积流量(Q)＝平均流速(v)×管道截面积(A)，在流量相同的情况下，管道截面积越小，所通过喇叭形聚集口7进入叶轮2的流速就越大，而流速越大代表着水流的动能也就越大。因此本方案也适用于无高低落差情况下的水力发电。通过改变对叶轮2的驱动方式，进而实现对叶轮2的快速转动，可达到推力最大化。

进一步的，转动轴3沿其轴向设置有至少一台发电机组6。至少一台发电机组6可位于转动轴3的一端也可位于转动轴3的两端。通过叶轮2带动其转动轴3进行转动，进而带动至少一台发电机组6进行发电作业，从而加大其发电效率。

进一步的，密封浮箱1内置有防护壳8，叶轮2位于防护壳8内。防护壳8的一端设置有可与喇叭形聚集口7相连通的上缺口9，防护壳8的另一端设置有可与介质出口相连通的下缺口10。叶轮2可阻挡水流从上缺口9往下缺口10流动，进而吸收水压产生巨大势能推动圆柱叶轮2快速转动。

进一步的，叶轮2包括有与转动轴3相配合的圆柱体11以及位于圆柱体11外周上的锥形叶片12，锥形叶片12为若干个且周向等间隔分布于圆柱体11外周上。任意两个锥形叶片12之间形成可便于介质填充的容纳槽13。容纳槽13的一槽壁为一个锥形叶片12的引导弧面14，通过该引导弧面14以将来自于喇叭形聚集口7内的介质引导至容纳槽13内；容纳槽13的另一槽壁为另一相邻锥形叶片12的受力弧面15，通过该受力弧面15以接受来自于该容纳槽13以及喇叭形聚集口7内的液体静压力，驱使转换成叶轮2转动的机械能，因此该受力弧面15为一受力面。通过叶轮在阻挡水流从上缺口9往下缺口10流动时，锥形叶片12作为承受水压产生巨大势能以对锥形叶片做功，进而推动整个叶轮快速运转。在上述过程中，锥形叶片12起到阻挡水流以及放流水流的作用。

进一步的，当喇叭形聚集口7内充斥积水时，叶轮2上至少有2个锥形叶片12可与介质相接触。且至多有3个锥形叶片12可与介质相接触。通过锥形叶片12外围弧度设计，让叶片两至三篇接触到水流或气流产生推力。使得填充在叶片之间空格的水源或气源快速填充，使得圆柱叶轮2快速转动以得到运转驱动能量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种清洁能源用的叶轮发电机组，其特征是：包括浮于水面上的密封浮箱(1)，所述密封浮箱(1)内置有叶轮(2)，所述叶轮(2)的轴心处穿设有转动轴(3)，所述转动轴(3)上依次设置有轴承(4)、齿轮变速箱(5)以及发电机组(6)，所述发电机组(6)位于转动轴(3)远离叶轮(2)的一端，所述密封浮箱(1)的上部设置有朝向介质来流方向的喇叭形聚集口(7)，所述喇叭形聚集口(7)朝向密封浮箱(1)的一端与叶轮(2)相配合，所述喇叭形聚集口(7)远离密封浮箱(1)一侧的横截面积大于喇叭形聚集口(7)朝向密封浮箱(1)一侧的横截面积，所述密封浮箱(1)的底部设置有允许介质流出的介质出口，所述介质出口、叶轮(2)以及喇叭形聚集口(7)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种清洁能源用的叶轮发电机组，其特征是：所述转动轴(3)沿其轴向设置有至少一台发电机组(6)。

3.根据权利要求1所述的一种清洁能源用的叶轮发电机组，其特征是：所述密封浮箱(1)内置有防护壳(8)，所述叶轮(2)位于防护壳(8)内，所述防护壳(8)的一端设置有可与喇叭形聚集口(7)相连通的上缺口(9)，所述防护壳(8)的另一端设置有可与介质出口相连通的下缺口(10)。

4.根据权利要求3所述的一种清洁能源用的叶轮发电机组，其特征是：所述叶轮(2)包括有与转动轴(3)相配合的圆柱体(11)以及位于圆柱体(11)外周上的锥形叶片(12)，所述锥形叶片(12)为若干个且周向等间隔分布于圆柱体(11)外周上，任意两个所述锥形叶片(12)之间形成可便于介质填充的容纳槽(13)。

5.根据权利要求4所述的一种清洁能源用的叶轮发电机组，其特征是：所述容纳槽(13)的一槽壁为一个锥形叶片(12)的引导弧面(14)，所述容纳槽(13)的另一槽壁为另一相邻锥形叶片(12)的受力弧面(15)。

6.根据权利要求5所述的一种清洁能源用的叶轮发电机组，其特征是：当所述喇叭形聚集口(7)内充斥积水时，所述叶轮(2)上至少有2个锥形叶片(12)可与介质相接触，且至多有3个所述锥形叶片(12)可与介质相接触。

Images