CN220434920U - 一种集水的水力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集水的水力发电装置，包括滚筒装置和支撑座，滚筒装置安装在支撑座上，滚筒装置的外侧罩覆有防水罩，防水罩固定连接在支撑座上，防水罩下侧设有排水口；防水罩固定连接有集水箱，集水箱上侧设有对应水流方向的进水口，并集水箱通过下侧的出水口与防水罩的内腔相通，进水口位于滚筒装置的上部；水流从进水口进入并从出水口流出，此时水流正冲击在滚筒装置上。该装置引导水流冲击叶片，提高使水流能量的利用率，从而提高发电的效率，适用范围广。

Description

一种集水的水力发电装置

技术领域

本实用新型涉及水力发电技术领域，更具体的涉及一种集水的水力发电装置。

背景技术

目前，水力发电是利用位于高处具有势能的水流至低处时，将其中所含的势能转换成水轮机的动能，再借水轮机为原动力，推动发电装置产生电能的过程。现有的专门针对利用河流落差的水力发电装置通常是采用水流直接冲击在叶片上带动动力输出轴转动，再通过传动装置带动发电装置的运转进行发电，但是此种发电装置的水轮机的水槽偏小且水流对水轮机叶片的冲击方向不固定，导致水流很大部分的能量被浪费，直接影响了发电的效率。同时，在一些区域的汛期时，河流的水流量大，但是水流下落过程中存在随意流动、飞溅和倾洒的情形导致部分水流能量的损失，造成能量的浪费，影响发电的效率；而在其干旱期时，河流中的水流量相对较小或因落差偏小，导致水流对叶片的冲击势能相对较弱，而使发电装置不能获得足够的能量进行发电，使发电装置的使用受到限制，影响发电的效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种集水的水力发电装置，该装置引导水流冲击叶片，提高使水流能量的利用率，从而提高发电的效率，适用范围广。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种集水的水力发电装置，包括滚筒装置和支撑座，所述滚筒装置安装在支撑座上，所述滚筒装置的外侧罩覆有防水罩，滚筒装置的外径与所述防水罩的内径配合且滚筒装置在所述防水罩内转动；防水罩上侧固定连接有集水箱，集水箱为漏斗形，所述集水箱上侧设有对应水流方向的进水口，并集水箱通过下侧的出水口与防水罩的内腔相通；所述进水口位于所述滚筒装置的上部；水流从所述进水口进入并从出水口流出，此时水流冲击在所述滚筒装置上。

优选的，所述防水罩包括两护盘和外罩板，所述两护盘设置在所述滚筒装置的两侧且固定在所述支撑座上形成所述防水罩的两侧壁；所述外罩板两端分别固定在两护盘的边缘，所述防水罩下侧设有排水口，所述排水口与所述出水口相对设置。

优选的，所述进水口的宽度是所述滚筒装置直径的0.8-1.2倍，且所述进水口的宽度是所述出水口宽度的1.8-2.3倍。

优选的，所述进水口靠近水流的一侧倾斜向下延伸形成所述集水箱的导流板，所述导流板设置在所述防水罩的上方，所述导流板对应的一侧竖直向下形成集水箱的挡水板，所述挡水板与所述防水罩相切。

优选的，所述集水箱的高度是所述进水口长度的0.9-1.1倍。

优选的，所述滚筒装置包括中心轴、圆筒、圆盘和叶片，所述圆盘固定连接在所述圆筒的两侧，并与圆筒同轴设置在中心轴上，且所述圆盘的直径大于所述圆筒的直径；所述叶片周向均匀的固定在所述圆筒的外侧壁上且所述叶片两端与所述圆盘连接，所述叶片长度与所述圆筒的长度配合。

优选的，所述中心轴的两端分别穿过所述护盘并通过轴承和轴承座安装在支撑座上，所述中心轴与所述圆筒固定连接，所述圆筒带动所述中心轴转动；所述中心轴两端还设有动力传输组件，所述动力传输组件与发电装置传动连接。

优选的，所述排水口沿所述防水罩的长度方向设置。

优选的，所述发电装置可纵向排列，所述排水口和位于其下侧的所述进水口的位置配合。

上述的技术方案中，将发电装置放置在存在水流落差的位置，将支撑座固定在河流的两侧，并将该装置固定在支撑座上，在滚筒装置的上方设置有集水箱，集水箱的导流板靠近水流一侧可以导向水流快速的流入集水箱内，同时挡水板可以防止水流下落过程中的飞溅、随意流动的问题，统一了水流的流动方向，集中更多的水流流入集水箱，并进入防水罩，冲击滚筒装置转动发电。因本装置利用水流落差发电，并具有聚集水流的作用，因此本装置既可以适用于流量较小的河流，同时也可以用于大流量的水坝水流，提高了装置的适用范围。滚筒装置设置在集水箱的下侧，使集水箱的出水口与水的流动方向基本垂直，使水流可以以最大的速度流入集水箱并冲击滚筒装置，避免水流势能的消耗损失，使其集中冲击叶片，对水流的利用率更高，动力更强。同时集水箱整体形状为漏斗形状，进一步地增加水流的冲击能量。滚筒装置包括有中心轴、圆筒、圆盘和叶片。圆筒增大了叶片到中心轴的距离，间接的增大了叶片到中心轴力矩，从而可以使叶片受到小水流冲击时，仍可以带动中性轴的旋转。

防水罩通过使用外罩板和护盘形成一桶体，并在桶体下侧设有排水口，防水罩可以阻止水流在冲击叶片后，受到叶片的阻力而飞溅或乱流，而影响叶片的转动速度，外罩板间接地对冲击滚轮叶片的水流提供导向作用，排水口与出水口相对设置，则水流在重力作用和外罩板的导向作用下，流向排水口方向，可以进一步的推动叶片转动，并统一从排水口排出，避免其飞溅或随意流动，有效防止防水罩与叶片之间的水肆意飞溅外流，保证水流的有序流出，最大程度的利用水流的势能和重力作用来提高动力输出轴的转动速度进而提升发电的效率，并能解决因河流中水流落差不大而流速较小，导致的转动力不足的问题，提高转动速度从而提升发电的效率。因使用地域的不同，本装置尺寸有差异，在该装置尺寸较大时，可对其结构整体加固。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的滚筒装置及动力传输组件的立体结构示意图；

图3为本实用新型的动力输出轴的立体结构示意图；

图4为本实用新型的传动组件示意图；

图5为本实用新型的防水罩及集水箱的结构示意图。

图中，1支撑座；2防水罩；21外罩板；22护盘；3集水箱；31进水口；32导流板；33挡水板；34出水口；4滚筒装置；41中心轴；43叶片；5轴承安装座；6动力传输组件；7发电装置；8排水口；9圆盘。

具体实施方式

如附图1至5所示，一种集水的水力发电装置包括滚筒装置4和支撑座1，滚筒装置4安装在支撑座1上，滚筒装置4的外侧罩覆有防水罩2，防水罩2固定连接在支撑座1上，防水罩2包括两护盘22和外罩板21，两个护盘22分别设置在滚筒装置4的两侧且固定在支撑座1上形成防水罩2的侧壁；外罩板21的两端分别固定在两护盘22的边缘形成防水罩，滚筒装置4的外径与防水罩2的内径配合且滚筒装置4可在防水罩2的内腔中转动；防水罩2下侧还设有排水口8；排水口8的长度方向沿防水罩2的长度方向设置在防水罩2的下侧，排水口与所述出水口相对设置，便于排出防水罩2中的水流。防水罩2固定连接有集水箱3，集水箱3上侧设有对应水流方向的进水口31，进水口31的宽度是滚筒装置直径的0.8-1.2倍，且集水箱3下侧设有出水口34，进水口31的宽度是出水口34宽度的1.8-2.3倍。集水箱3的侧壁与护盘22和外罩板21对应固定连接在一起，并通过出水口34与防水罩2的内腔相通，水流从进水口31进入并从出水口34流出，此时水流正冲击在滚筒装置4上。

进水口31位于滚筒装置4的上部，且进水口31靠近水流的一侧倾斜向下延伸形成集水箱3的导流板32，导流板32设置在外罩板21的上方并固定连接在外罩板21上，导流板32对应的一侧竖直向下形成集水箱3的挡水板33，挡水板33与防水罩2相切并与外罩板21固定连接。与导流板32相邻的集水箱3的两侧壁左右侧连接在导流板32和挡水板33，并下侧连接在护盘22上，形成与防水罩2固定连接的漏斗形集水箱3，集水箱3对水流具有导向汇集的作用，有效的防止了水流的飞溅、任意流动的问题。

滚筒装置4包括中心轴41、圆盘9、圆筒和叶片43，圆盘9固定连接在圆筒的两侧并与圆筒同轴设置在中心轴41上，且圆盘9的直径大于圆筒的直径，叶片43周向均匀的固定在所述圆筒的外侧壁上且叶片43两端与圆盘9连接，叶片43的长度与圆筒的长度配合，圆筒的长度与防水罩2的内腔长度配合。中心轴41的两端穿过护盘22并通过轴承和轴承座5安装在支撑座上，中心轴41与圆盘9固定连接，水流冲击叶片带动圆筒和中心轴41转动，中心轴41两端设有动力传输组件6，动力传输组件6与发电装置7传动连接，从而带动发电装置7实现发电。优选的，动力传输组件6为皮带传动轮。

在一个优选案例中，发电装置可纵向排列在河流落差的位置，并使排水口8和位于其下侧的进水口31的位置配合，这样当水流从一个发电装置的排水口排出时，再次进入下一发电装置的进水口，多次重复的利用水流，最大化的提高水流的利用率，实现多个装置的同时发电。

上述技术方案中，将支撑座1固定在具有一定落差的水路的两侧，下落的水流首先通过进水口31进入集水箱3的内部，继续从出水口34流出，集水箱3将水流汇集后沿出水口方向冲击叶片43，带动中心轴41转动，同时通过动力传输组件6带动发电装置7进行发电；在水流运动的过程中，通过集水箱3的蓄集作用，可使水流集中冲击叶片43，解决水流溅射、利用率低的问题，水流汇集后冲击叶片43的过程中引起水流再次飞溅，产生乱流，通过外罩板21将再次飞溅的水流阻挡汇集，水流在重力作用下沿下外罩板21向排水口8方向流动，同时进一步的推动叶片43的转动，提升了水流的利用率，解决水流较小无法使用的问题。另外，若河流的落差足够大，本水力发电装置可纵向排列使用，以最大程度的提高水流的利用率。

本实施例只是对本实用新型构思和实现的一个说明，并非对其进行限制，在本实用新型构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。

Claims (9)

1.一种集水的水力发电装置，包括滚筒装置和支撑座，所述滚筒装置安装在支撑座上，其特征在于，所述滚筒装置的外侧罩覆有防水罩，滚筒装置的外径与所述防水罩的内径配合且滚筒装置在所述防水罩内转动；防水罩上侧固定连接有集水箱，集水箱为漏斗形，所述集水箱上侧设有对应水流方向的进水口，并集水箱通过下侧的出水口与防水罩的内腔相通；所述进水口位于所述滚筒装置的上部；水流从所述进水口进入并从出水口流出，此时水流冲击在所述滚筒装置上。

2.根据权利要求1所述的集水的水力发电装置，其特征在于，所述防水罩包括两护盘和外罩板，所述两护盘设置在所述滚筒装置的两侧且固定在所述支撑座上形成所述防水罩的两侧壁；所述外罩板两端分别固定在两护盘的边缘，所述防水罩下侧设有排水口，所述排水口与所述出水口相对设置。

3.根据权利要求1所述的集水的水力发电装置，其特征在于，所述进水口的宽度是所述滚筒装置直径的0.8-1.2倍，且所述进水口的宽度是所述出水口宽度的1.8-2.3倍。

4.根据权利要求2所述的集水的水力发电装置，其特征在于，所述进水口靠近水流的一侧倾斜向下延伸形成所述集水箱的导流板，所述导流板设置在所述防水罩的上方，所述导流板对应的一侧竖直向下形成集水箱的挡水板，所述挡水板与所述防水罩相切。

5.根据权利要求4所述的集水的水力发电装置，其特征在于，所述集水箱的高度是所述进水口长度的0.9-1.1倍。

6.根据权利要求1所述的集水的水力发电装置，其特征在于，所述滚筒装置包括中心轴、圆筒、圆盘和叶片，所述圆盘固定连接在所述圆筒的两侧并与圆筒同轴设置在中心轴上，且所述圆盘的直径大于所述圆筒的直径；所述叶片周向均匀的固定在所述圆筒的外侧壁上且所述叶片两端与所述圆盘连接，所述叶片长度与所述圆筒的长度配合。

7.根据权利要求6所述的集水的水力发电装置，其特征在于，所述中心轴的两端分别穿过所述护盘并通过轴承和轴承座安装在支撑座上，所述中心轴与所述圆筒固定连接，所述圆筒带动所述中心轴转动；所述中心轴两端还设有动力传输组件，所述动力传输组件与发电装置传动连接。

8.根据权利要求2所述的集水的水力发电装置，其特征在于，所述排水口沿所述防水罩的长度方向设置。

9.根据权利要求2所述的集水的水力发电装置，其特征在于，所述发电装置可纵向排列，所述排水口和位于其下侧的所述进水口的位置配合。