TW201418571A

TW201418571A - 由水力產生電能的裝置

Info

Publication number: TW201418571A
Application number: TW102117753A
Authority: TW
Inventors: Felix Widmer
Original assignee: Wrh Walter Reist Holding Ag
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2013-05-20
Publication date: 2014-05-16
Also published as: EP2855923A1; WO2013173933A1; CH706554A1; US9347423B2; EP2855923B1; US20150159620A1; AR091095A1

Abstract

本發明係關於一種用於由水力產生電能的設備(300)的流入元件(onflow element)(301)。該流入元件(301)包含一流入壁(302)其具有一流入側(303)以及一界定該流入壁(302)之自由的浸沒緣(323)，其中流入壁(302)從一橫貫該自由的浸沒緣(323)的剖面平面(E)考量時具有一轉折(bending)。該轉折的設計方式使得該流入壁(302，502)係朝向一被導向該流入側(303，503)的流入方向(W)拱起。

Description

由水力產生電能的裝置

本發明係有關於一種用於由水力產生電能的設備(installation)的流入元件(onflow element)，其中該流入元件包含一具有流入側的流入壁，以及一界定該流入壁之自由的浸沒緣。該流入壁在一橫貫該自由的浸沒緣的剖面上具有一轉折。

該流入壁的功能在於將該設備和水之間在機械上可用的動力予以耦合。“水”一詞在此處係代表流體媒介物，尤其是含水的流體媒介物，其在利用其動能及/或位能時更適合產生電能。“水”一詞特別包括飲用水、廢水、經過處理的污水、操作水、以及來自於河流的水。

再者，本發明係關於一種從水力產生電能的設備，其包含多個依據本發明的流入元件，它們係以一種循環迴轉(revolving)的方式沿著一循環迴轉方向被一個接著一個地配置在一循環迴轉路徑中且可被水力驅動於該循環迴轉方向上，其中該流入元件係沿著該負載區段被引導於一導水通道中。

許多裝置已經是已知的，其使用水的位降(potential drop)或水的動能來從水產生電能。在本文中，吾人基本上將兩個設備類型作出區別。

根據第一種設備類型，該流入的水的動能的一部分被用來驅動一用水來產生電的發電機。為此，流入元件(譬如，渦輪葉片)被提供，水流動於流入元件上且流動元件被水驅動。第一類型的水力設備可在河流發電廠或儲電廠被發現。該中射式一底射式水車亦用此方式驅動。

根據第二種設備類型，其主要利用的並不是流入的水的動能，而是位能，位能是在水經歷位降期間被釋放出來。這表示，依據此原理，驅動該流入元件的作用在流入元件上的是水的重力。例如，上射式(overshot)水車利用了此原理。

例如歐洲專利EP-A-1731756號描述一種水力設備，其利用水的位能來產生電能。該設備包含一具有垂直軸的水力單元、及一連接至該水力單元的發電機。用來接受一定水量的葉片係以一種固定於鏈條上的方式被設置在該軸上。該鏈條及一發電機(其透過此鏈條)被該等葉片上所承載的水的重量所驅動。然而，該設備在其應用可能性方面相當沒有彈性，因為它只能配合一垂直的軸才能被實施。

WO 2011/041918相類似地描述一種從水力產生電能的設備。該設備包含一具有負載區段及回返區段的循環迴轉驅動鏈。該驅動鏈繞著兩個轉向元件被引導於一循環迴轉方向上，這兩個轉向元件被彼此水平地以及垂直地偏位地設置。該驅動鏈包含多個流入元件，其被一個接著一個地配置在該循環迴轉方向上且彼此遠離。該等驅動元件在每一例子中形成該驅動鏈的鏈節(links)的一部分。在該負載區段的那側上的流入元件卡入到一傾斜的導水通道內且和側向的通道壁以及通道底部一起形成接水艙。在該喂入區域(run-in region)內的接水艙容納一定的水量，其在到達出口區域之前不會從該接水艙被釋出。

再者，該設備包含一從該循環迴轉的驅動鏈產生電能的發電機。水被饋入到位在較高的高度的喂入區域中的導水通道內，其中浸沒到該導水通道內的葉片將流入的水留在該等接水艙內。該等葉片係被水的重量所驅動，水藉此被導入該等接水艙，沿著該導水通道到達一位在較低的高度的出口開口。

該被描述的解決方案的缺點在於，該等葉片在該導水通道內的引導相當不精確，使得就被挾帶的水(entrained water)而言在運動方向上的接水艙漏水太多，且一部分被挾帶的水順著該導水通道流至該出口區域而沒有被利用到。

因此，本發明的目的是要藉由流入元件的一特殊的形狀設計來將流入元件在喂入區域內的引導最佳化，用以至少提高該設備的效率。

該目的是由本案獨立請求項1及11的特徵來達成。本發明的其它較佳的實施例及進一步的發展可從附屬請求項推導出來。

本發明的特徵在於該轉折的設計方式使得該流入壁被設計成朝向一被引導至該流入側的流入方向拱起。

該最初被提到之和該流入元件的轉折有關的剖面平面係平行於該流入元件相關於該被提到的設備的循環迴轉方向。

該自由的浸沒緣藉此較佳地被配置在從流至該流入側的流入方向來考量的該流入壁的前方。

依據該流入元件的一特殊的實施例，該流入元件包含引導機構，用來沿著該設備的一引導裝置引導該流入元件。該流入壁包含一引導側壁端部區段，其位在該自由的浸沒緣相反的一端。從流至該流入側的流入方向來考量，該自由的浸沒緣被設置成相對於該引導側壁區段及/或相對於一設置在該引導側壁區段和該自由的浸沒緣之間的壁區段而言是在前方。

關於該從水力產生電能且自下文中被詳細說明的設備，這表示從該等流入元件的循環迴轉方向R來考量，該自由的浸沒緣係以位在該被提到的壁區段或該等被提到的壁區段的前方的方式被設置。

關於該被提到的設備，該第二壁區段被進一步朝向該通道開口設置，且該自由的浸沒緣朝向該通道底部。

在該被提到的剖面平面上的該流入壁的該轉折可以用至少兩個平面壁區段沿著一多邊形路徑彼此以一角度相接合來形成。

再者，在該被提到的剖面平面上的該流入壁的該轉折亦可用一或多個被接在一起的弧形件(尤其是圓弧形件，每一者具有一弧度)來形成。該等弧度的中點(middle points)因而被設置成從流至該流入側的流入方向來考量是在該流入壁的前方。

直的區段和圓弧件以一種無窮的配置 (infinite arrangement)結合亦可形成該被提到的轉折。

該流入壁因為它的轉折而亦可被稱為一葉片。然而，該流入壁的工作或作用表面(其相當於該流入側)和傳統的渦輪葉片相反，它不是位在內凹側上，而是位在該流入壁以弧形方式設計的外凸側上。

詳言之，依據本發明的流入元件被設計及設置在該被提到的設備中的方式使得該流入壁在該喂入區域內係以其在前方的自由的浸沒緣浸入到水流中。

該自由的浸沒緣形成該流入壁的一自由的壁端部區段的末尾。依據本發明的一較佳的進一步發展，在該喂入區域內，該流入壁以其自由的壁端部區段浸沒到該水流中，尤其是以45°至90°的角度(角度角)，特別是 70°至90°的角度，橫切過該水流。該角度的細節和水的表面或流入方向有關。

和依據現有技術的習知流入元件相反地，依據本發明的流入元件因為其特殊的形狀的關係而不再以浮出水面的方式(surfaced manner)撞擊水面。該自由的壁區段或該自由的浸沒緣係如一切割緣般地作用，其在浸沒時將水流中斷或將水流分隔成諸水流部分。

該設備的一更平順的運作係藉由該流入元件在該水面上的撞擊來達成，這在迄今所知的技術中是未曾發生的。因此，依據本發明的設備在操作期間產生較少的搖晃及噪音。再者，摩擦亦被降低且效率因而被提高。

該等壁狀的流入元件每一個都較佳地具有至少一加強元件，其亦被稱為補強元件，使得它們獲得適當的勁度，用以承受水的重量。較佳地，該等流入元件每一者都包含至少兩個加前元件，它們被偏心地或側向地(laterally)設置。該等加強元件較佳地被設置在該等流入元件的側端區域內。該等加強元件可例如被設計成加強肋或加強壁或加強用的橫向壁。

該加強元件較佳地被設置成橫貫該流入壁。該加強元件更佳地被設置在該流入壁的流入側上。再者，該加強元件被有用地連接至該流入壁。該加強元件可藉由一非正的(non-positive)嵌合連接、一正的嵌合連接或材料嵌合連接而被附裝至該流入元件。上面提到的連接類型的結合亦是可行的。該加強元件尤其可被黏合、被黏接或焊接。

關於被進一步詳下描述於下文中的該設備，該加強元件，尤其是該加強用的橫向壁，較佳地具有一平行於水的流入方向、或平行於流入元件的循環迴轉方向、或平行於該導水通道的縱長方向的對準。

該等加強用的橫向壁是可以閉合的或設有開口。該等加強壁尤其亦可被設計成一開放式網格結構的架構。

依據本發明的一特佳的實施例，該流入元件包含兩個加強用的橫向壁，它們被設置成側向地偏心且對準地平行於或實質地平行於該流入元件循環迴轉方向。該等加強用的橫向壁的深度，即該等加強用的橫向壁沿著該流入元件循環迴轉方向的寬度，較佳地大於該接水艙的深度(即，該接水艙在該循環迴轉方向的縱長向的寬度)的70%，尤其是大於80%及特佳地大於90%。

該等加強用的橫向壁較佳地係以相當靠近但不接觸該等側向通道壁的方式被設置。因此，該等加強用的橫向壁可被設置成離該等通道壁一距離，該距離係例如小於該通道寬度的10%，尤其是小於%5。

依據此配置的該等加強用的橫向壁施加一平靜作用於該接水艙內的水的前導緣(leading)。因此，在該接水艙內的水的渦流成形(eddy formation)可用此方式被顯著地減少。

依據本發明的另一發展的流入元件包含一界面壁，其連接至橫貫它的該流入壁的該第二壁端部區段並沿伸於該流入壁的整個寬度展幅(width extension)上。該界面壁被設置成相對於該被描述的設備朝向該通道開口開放，這將於下文中詳細描述。在該負載區段內的該界面壁較佳地平行於該通道部延伸。

依據本發明的另一較佳的發展，該引導機構被附裝至該界面壁。

該流入元件具有一寬度展幅及一高度展幅。該流入元件的該寬度展幅(即，該流入元件橫貫該導水通道的展幅)係有用地顯著大於其高度展幅(即，該流入元件沿著該導水通道的高度的展幅)。因此，寬度與高度的比例較佳地為2：1或更高，尤其是3：1或更高，或甚至是4：1或更高。

再者，該流入元件的寬度展幅較佳地顯著地大於接水艙的寬度(即，該等接水艙沿著該導水通道的展幅)。因此，該寬度與高度的比例較佳地為2：1或更高，尤其是3：1或更高，或甚至是4：1或更高。

由於該等特殊的長度比例，所以該等接水艙可以達成更佳的裝水結果。這是因為送入到該喂入區域內的水的寬度和將被形成的該等接水艙的深度相比係相對地大，這可讓該等接水艙有快速且高的裝水率。該等流入元件的寬度可以例如是約1000mm，而深度則是約250mm。

再者，依據本發明的一較佳的進一步發展的流入元件包含連接機構，用來將數個流入元件一個接著一個地連接成一鏈子狀的驅動結構。

該連接機構較佳地被設置在該引導機構內，尤其是被附裝在該界面壁上。依據一特殊的實施例，該引導機構和該連接機構以一種功能性技術的(functionally technological)方式彼此結合或耦合。

該引導機構可包含引導滾子或滑移元件。該等滑移元件可以例如是滑移塊。“滾子”一詞包括所有適合滾動於一表面上的物體。例如，輪子、圓盤及球都可被包括在內。

依據一特殊的實施例，該引導機構包含引導滾子，它們配置在該連接機構上且經由一滾子樞軸被連接至該連接機構。該滾子樞軸同時形成介於兩個流入元件之間的連接元件。

該等流入元件較佳地係以輕量結構的方式被設計。亦即，該等壁元件較佳地係以薄壁的方式被設計。再者，該等流入元件較佳地是用輕量結構材料，譬如鋁或塑膠，尤其是複合纖維材料，來製造。該等流入元件亦可用一鋁-塑膠-鋁複合板元件來設計。該等裝水元件亦可包含耐腐蝕的不銹鋼。

該等流入元件較佳地是用數個部件設計成的。因此，該等引導元件及非必要地(the case may be)該等連接元件以及流入壁、非必要地以及它們的補強結構較佳地被設計成分開的構件。

此外，本發明係關於一種從水力產生電能的設備，其包含多個依據本發明的流入元件，它們係以一個接著一個的方式被設置、以一種循環迴轉的方式沿著一循環迴轉的方向被引導於一閉合的循環迴轉路徑中、且可被水力驅動於該循環迴轉的方向上。該設備更包含一沿著一下坡延伸的負載區段，其中該等流入元件係沿著該負載區段被引導於一導水通道內。

依據第一實施例變化例，該設備包含一由多個以一個接著一個的方式配置在該循環迴轉方向上的流入元件構成的驅動配置(arrangement)，該驅動配置繞著兩個彼此遠離的轉向元件循環迴轉。依據第一實施例變化例的該設備至少沿著該負載區段包含一引導裝置，該等流入元件的該引導機構被可移位地設置的方式使得該等流入元件至少在該負載區段的區域內可被引導於該兩個轉向元件之間。

依據一較佳的進一步形式，該引導裝置包含至少一導軌。該引導機構較佳地包含被引導於導軌上的運轉滾子(runner roller)或滑動元件。

該設備在該負載區段內包含一導水通道，其沿著該下坡或斜坡延伸。在該負載區段內的該等流入元件的流入壁橫貫地延伸至該導水通道並與之嚙合。在每一例子中，兩個在該流動方向上相鄰的流入壁和側面的通道壁一起形成一用來裝水的艙室且其沿著該導水通道被共同移動。在該喂入區域內接受水的流入的該等流入壁因而作為一艙室分隔元件。該等接水艙室較佳地開放至頂端。

在該喂入區域內的各接水艙容納一定體積的水量，其在進入到該出口區域之前不會從該接水艙被釋出。

該導水通道，或被稱為引水槽，較佳地形成 U形的剖面輪廓，其具有一通道底部及兩個通道側壁。該等流入元件通常係以無接觸方式被引導進入該導水通道內。該導水通道延伸在上及下轉向元件之間，較佳地平行於該導軌或該等導軌。

依據本發明的一較佳的進一步發展，在該循環迴轉方向觀看的該等流入元件每一者都包含兩個側向地安排的引導機構。該設備在該負載區段內包含兩個導軌，其在每種情況中係被側向地設置在該引水道上，其中該引導機構係沿著該負載區段被引導於該等導軌中。

該導軌可以例如是一輪廓縱向體(profile longitudinal body)，其具有一用來引導該等引導機構(尤其是運轉滾子或滑動元件)的承接的引導通道。

該等導軌或引導通道包含一用於該等引導元件的運轉表面(runner surface)，如一用於滑動元件的滑動表面或一用於滑道滾子(其亦被稱為引導滾子)的滾動表面。

該引導通道較佳地被設計成使得它在兩個彼此相對的側邊形成一滑動表面或滾動表面。

再者，該導軌或該引導通道較佳地亦形成一用於被橫貫該運轉表面地設置的該等側邊引導元件的滑動表面。

該引導通道較佳地係以U形或C形的方式加以設計且包含例如兩個輪廓延伸部(profile limbs)及一連接壁。該引導通道係朝向該等引導元件開口。依據一特殊的實施例，該引導通道係朝向該導水通道開口。

該等輪延伸部中的一者例如形成該等引導元件的運轉表面。介於兩個輪廓延伸部之間的該連接壁形成該側邊引導元件的引導表面。因為該流入元件較佳地在兩個側邊包含至少一引導元件，所以相應地在每一種情況中一導軌被設置在該流入元件的兩個側邊上。它們較佳地彼此平行地延伸。

該等流入元件較佳地被該等引導元件正引導，該等引導元件係引導於該引導機構內。“正引導(positively guided)”意指該等引導元件被引導機構引導於三維度的直角座標或極座標系統的至少兩個空間方向上。這兩個空間方向較佳地係彼此相反。

因為該等流入元件相對於該導水通道的位置受益於該引導機構的正引導而可用極精確的方式予以固定，所以該流入壁只離相鄰的通道壁很小的距離。該間隙距離可例如只有1至5mm，尤其是只有2至3mm。

該兩個轉向元件較佳地被彼此水平地及垂直地偏位設置。

一第一，上轉向元件較佳地被設置在該喂入區域內，水在該區域被允許進入到該導水通道內。一第二，下轉向元件較佳地被設置在出口區域內，水在該區域內從該接水艙被釋放出來。

當然，其它轉向元件亦可被設置在該上及下轉向元件之間。

該等流入元件沿著該回返區段被引導離開該出口區域回入到該喂入區域中。該回返區域較佳地延伸在該附載區域上方。該回返區域較佳地被平行於該負載區域地引導。該回返區域更延伸在水的前導緣上方。

在該喂入區域內的水可平行於該循環迴轉方向地流動，因而正面地流到該流入元件的流入壁上並進入到該導水通道內。藉由某些特定的組態，在該喂入區域中，從該循環迴轉方向觀看時，水較佳地側向傾斜地流至該流入元件的流入壁並流入該等接水艙內。一正面流入及側向傾斜流入的組合亦是可能的。

該驅動配置的設置在各別流入元件間的功能性互動方面可以是不同的。

依據該第一實施例的變化例的第一實施例中，該等流入元件並沒有彼此相連接，亦即就連接技術而言，其係被設計成彼此獨立。

依據此實施例的驅動配置是被流入元件之間的壓縮力的傳送所驅動。該等流入元件被設計成壓縮體且包含力傳送元件，用來將壓縮力從一位在循環迴轉方向的後方(tailing)的流入元件直接傳送至一在其前方的流入元件上。

該等力傳送元件可例如形成壓力表面，介於該等流入元件之間的壓縮力係經由該等壓力比表面被進一步傳送。以此方式，該驅動配置可類似於一驅動鏈般地(但沒有流入元件被彼此連接)繞著該等轉向元件被移動於周邊方向上。

依據該第一實施例的變化例的第二實施例，該等流入元件經由連接機構被關節地(articulately)彼此連接成一驅動配置，其係以鏈條的方式相連貫。

該驅動配置被設計成一類似於一驅動鏈條之相連貫的(coherent)驅動結構，其具有多個類似於鏈條鏈節之驅動鏈節形式之相連貫的驅動元件。該等流入元件包含連接機構，用來將相鄰的流入元件關節式地連接成一驅動結構。

依據此實施例的該驅動結構的該等流入元件可藉由拉張力、壓縮力或拉張力和壓縮力的組合的傳送而被驅動於該循環迴轉方向上。

依據本發明的一較佳的進一步形式，該流入元件從該循環迴轉方向觀看時包含兩個引導機構，每一引導機構都被側向偏心地設置，且非必要地亦包含兩個連接機構，它們亦以相同的方式被側向偏心地設置。

該引導機構用來該流入元件在該負載區域沿著導水通道的正的(受力的)引導。

該非必要的連接機構用來將相鄰的流入元件關節地連成一鏈條狀的驅動配置。該等流入元件尤其被樞軸地彼此連接於一平行於該驅動結構的運動方向或循環迴轉方向的平面內。

依據本發明的一特佳的實施例中，該引導機構及該連接機構以功能性技術的方式彼此耦合。因此，該引導機構可包含引導滾子，其透過滾子樞軸而被可轉動地安裝於該流入元件上。該滾子樞軸同時作為兩個相鄰的驅動元件之間的連接樞軸。該連接樞軸及滾子樞軸亦可被設計成獨立的構件。

依據該連接結構的一特佳的實施例，在每一種情況中該流入元件在每一側邊包含一叉子狀之帶有叉子突部(fork lug)的接收元件，該等叉子突部包含一讓連接樞軸穿過的開孔。又，該流入元件包含一接收本體，其沿著該運動方向以突部的形式和該叉子狀接收元件相對，其具有一開孔以供該連接樞軸穿過。

在該流入元件的兩側邊上的該接收本體被推入到相鄰的流入元件的該叉子狀接收元件的叉子突部之間且該連接樞軸被推移穿過在該等叉子突部及該接收本體內的開孔，用以產生兩個流入元件之間的連接。該連接如已被提到地可相當於該滾子樞軸。

該等引導元件，尤其是該等引導滾子，在該循環迴轉方向上較佳地被設置成在每一種情況中是在該流入元件的側端外面。該等引導元件更佳地係每一者都包含一側邊引導元件，其被側向地向外朝著該導軌引導。該等流入元件透過在兩個側邊上的該等側邊引導元件被橫貫該導水通道地引導。

該側邊引導元件較佳地是無緣帽(calotte) 狀或被設計成一引導蓋，且和該導軌引導地接觸。

依據本發明的一特殊的實施例變化，該等轉向元件是由導軌的弧形區段形成，其將該負載區段及該回返區段內的導軌彼此連接起來。以此方式，該等流入元件在該轉向區域內亦被導軌正引導。該等導軌的弧形件亦可以是該轉向元件的一部分，其例如亦可包含一將於下文中詳細描述的轉動本體。

如果使用朝向該導水通道開口的U形引導輪廓或C型引導輪廓的話，則它們包含用於引導元件的引導表面，其中這些引導表面係彼此相對。藉此，該等流入元件在該負載區段內並沒有被水壓向上壓擠或抬舉。

依據本發明的一較佳的進一步發展，該等轉向元件的一者，尤其是設置在該喂入區域內的上轉向元件，包含一轉動本體，尤其是一驅動輪，其該驅動配置繞著該轉動本體轉動於其部分周邊上的運動所驅動。該驅動配置例如係以一種具有正配合(positive fit)及/或摩擦配合的部分周邊方式來和該轉動本體嚙合，使得該轉動本體被該驅動配置驅動且具有該驅動配置的速度。

如果該轉向元件是由導軌本身形成的話，則上面提到的以及接下來所描述的轉動本體係被指定給該轉向元件。該轉動本體及該導軌亦依據界定亦可一起形成該轉向元件，因為這兩個裝置參與該驅動配置的轉向。

該轉向元件的該驅動輪沿著其周邊包含驅動凹部，流入元件的元件卡合至該等驅動凹部內並以此方式驅動該驅動輪。這些元件可以是驅動鏈節的連接元件或引導滾子的滾子樞軸。

上述的轉向元件例如被耦合至該產電的發電機。該發電機可被直接耦合至該轉動本體的轉動軸。再者，該轉動運動亦可透過齒輪從該轉動本體被傳送至該發電機。

耦合至該上轉向元件的該產電的發電機因而被該等流入元件的(尤其是該等驅動鏈及的)壓縮力及/或拉張力驅動。

該產電的發電機亦可以是一牽引驅動器的一部分，該驅動配置或在該負載區段內該等被移動的流入元件可藉此驅動一旋環迴轉的可撓曲的力傳送元件，其接著驅動該產電的發電機。

依據本發明的一特殊的實施例，沒有產電的發電機和其相連的該轉向元件或兩個轉向元件包含拱形地延伸的導軌，其被設置在該等流入元件的兩側邊上且該等流入元件透過它們的引導元件被該拱形導軌正引導且被轉向離開該負載區段進入該回返區段，或反之亦然。

依據本發明的一特殊的實施例，該等流入元件透過它們的引導元件沿著整個循環迴轉路徑被正引導於該等導軌內。這表示該設備沿著該驅動配置的該循環迴轉路徑包含用於該等流入元件之封閉的正引導。該封閉的正引導特別和驅動配置一起被應用，藉此該等流入元件沒有彼此被連接，即，沒有彼此被鏈條鏈結在一起。

此實施例的另一個好處是，沒有彼此相連接的驅動元件鏈需要被拉緊。

位在該出口區域中的該下轉向元件包含以較佳地拱形方式延伸的導軌。該等導軌的該拱形的路徑較佳地具有一過渡拱形，其由該負載區段或該回返區段延伸進入該轉向元件且其被設計成一迴旋曲線(clothoid)。

一沿著該迴旋曲線拱形被引導的本體的特徵在於一均勻一致的角度改變，藉此，在該轉向區域內因為從直線路徑區段轉變至一圓弧所產生的橫向衝擊即可被避免掉。再者，和該運動路徑垂直的橫向加速度，尤其是加速度峰值可被降低。沿著該迴旋曲線拱形的曲率半徑連續地減小，偏離該直線路徑區段。

該導水通道及該負載區段及非必要地該回返區段較佳地是在一傾斜的平面上延伸。這表示，在這些區域內的流入元件被直線地且以一固定的傾斜角度移動至一水平的平面。然而，可以預見的是，該傾斜角度在該負載區段及/或該回返區段的區域內是可改變的。該導水通道及該負載區段亦可被整合成數個通道區段或負載部分區段，其相對於相鄰的區段，每一者具有一不同的傾斜角度。

該傾斜平面的傾斜角度α大於0°。再者，該傾斜角度α小於90°(角度角)。較佳地，該傾斜角度大於10°，尤其是大於20°。再者，該傾斜角度小於80°，尤其是小於70°。特佳地，該傾斜角度在30°至60°的範圍內。

該設備，尤其是該驅動配置及該等轉向元件，較佳地係被組裝在一架座內。該架座及該等操作構件的組件較佳地被設計成使得該驅動配置或該負載區段的傾斜，以及非必要地該負載區段的長度可被設計且因而可被適用於不同的通道下坡及通道長度。

該設備可進一步預想到舒解通道(relief channel)，其例如被引導於該導水通道底下。被一饋給通道引入到該導水通道的水流可被部分地或完全地改道至該舒解通道以避開該喂入區域。為此，一引導元件被設置，其可被致動且可控制進入該舒解通道或進入該喂入區域的水流。

該驅動配置和被指派給它的軌道導引，及該等轉向元件能夠透過一控制被一槓桿機構抬離該導水通道。上述元件的上述抬離係為了安全技術的原因，例如為了在洪水中保護該設備，或為了全面檢修的目的，而被設置。

為了操作該設備，水在較高位置的喂入區域被允許進入到該設備的該傾斜的導水通道中。流入元件在一拱形的，尤其是圓形的運動路徑中被上轉向元件從該回返區段中引導出來，進入到該喂入區域中並沒入到該導水通道內。

在該沒入程序中，水從一饋送通道流入該導水通道內並流動於該浸沒的流入元件上。該流入的水然後被導入在同一時間被形成的該等接水艙內。該水藉此被容納在該等接水艙內。亦即，水不能自由地順著該導水通道往下流。

依據上文所描述的第一實施例變化例，該容納在該等接水艙內的水因為其位能的下降，因為重力，而沿著該導水通道將該等流入元件引導於朝向該下轉向元件或該出口區域的方向上。這表示，流動至該喂入區域中的該浸沒的流入元件的水在該流入元件浸沒於水流內的期間係被該流入壁所攔阻並因而被蓄積在同步形成的接水艙內。

該機械能因而主要從水的位能被擷取出。該等流入元件及該驅動配置被該等接水艙內的水的重量力量(weight force)經由重力壓力(gravitational pressure)予以驅動。

因此，水在離開該導水通道時的流出速度實質地相當於水在進入該導水通道時的流入速度。

因此之故，該第一實施例變化的流入元件亦可被稱為重力壓力傳送單元或水蓄積元件，且該流入壁亦被稱為水蓄積壁。

依據一第二實施例變化，該等流入元件是中射式(middleshot)或下射式(undershot)驅動輪。該等流入元件係沿著該驅動輪的周邊被徑向朝外地設置在該驅動輪上。該等流入元件可例如被設置在一被設計成一輻輪的輪輻上。

因為該驅動輪被設計成一堅實的結構，所以附裝於其上的該等流入元件亦被正引導。

依據該第二實施例變化例的該設備相類似地包含一導水通道，其具有一通道底部及兩個通道側壁，該導水通道被設置在該驅動輪的一負載區段內。該等流入元件在一位在較高處的喂入區域浸入到該導水通道中。藉此，兩個彼此前後緊鄰的流入元件和該導水通道一起形成一接水艙。

水然後從位在較高處的喂入區域流入該導水通道且被容納在該等被形成的接水艙內。該驅動輪透過該等流入元件被該被挾帶之(entrained)流動的水的動能驅動。該水被引導至該等接水艙內進入到位在較低的出口區域，水在該出口區域被釋出該等接水艙。該喂入區域可位在該驅動輪轂的高度或位置更深處。

依據此第二實施例變化，該等流入元件被水的動能驅動。該機械能主要係從水的動能被取得。因此，水在流出該導水通道時的流出速度遠小於它在流入該導水通道時的流入速度。

“流入元件(onflow element)”一詞因而和從水的動能或位能擷取出機械能的類型無關，而是和為了將水注入該等接水艙的目的而流入到該喂入區域內的上述元件上的流入(onflow)有關。

在該下轉向元件處的流入元件透過一拱形或甚至是部分圓形的運動路徑被樞轉出該負載區段且因而被樞轉出該導水通道，使得該被挾帶的水在該出口區域內被釋出該等接水艙且可被引導離開。

該出口區域的設計方式使得水可垂直地或實質垂直地向下離開。為此，一種軸開孔可被形成在該出口區域內。藉此，吾人可防止殘留的水被流入元件挾帶進入該轉向元件、被向上引導，該設備的效率會因為前述情況而被降低。

該設備係以可變動力(power-variable)方式被操作，其中該循環迴轉速度可適用於水的流入速度。

該設備因而被一封閉迴路來控制，使得該驅動配置或該等流入元件在一給定的固定流入水量下係以固定的速度移動。

吾人可進一步預想到的是該傾斜角度依據例如動力要求而被改變。

依據本發明的該水力設備可被應用在水必須流經一高度差的任何地方。這可以是例如流水(flowing waters)或水壩設施的出口。依據本發明的設備的應用特別適合已經存在水技術(hydro-technical)建築物或其它工業工廠，因為政府法規對於在流水中的建築物會相當嚴格。

因此，該設備和例如污水(sewage)處理設備一起被使用，例如在該經過淨化的水被釋出到水中之前、或被使用於工業工廠中，在該工廠中大量的操作水被施用以進行處理。依據本發明的設備已適合2至20公尺的高度落差。

在該負載區段內的流入元件的正引導允許該等流入元件在該導水通道內有一精確的對準。因此之故，該等流入元件在該導水通道內以無接觸方式被引導可用和該導水通道間有相當小的公差來設計。

1‧‧‧設備

2‧‧‧驅動配置

3‧‧‧回返區段

4‧‧‧負載區段

5‧‧‧上轉向元件

6‧‧‧下轉向元件

7‧‧‧驅動結構

8‧‧‧流入壁

9‧‧‧驅動鏈節

R‧‧‧循環迴轉(運動)方向

11‧‧‧導水通道

30a‧‧‧壁區段

30b‧‧‧壁區段

30c‧‧‧中間壁區段

32‧‧‧流入元件

D1‧‧‧寬度

D2‧‧‧高度

D3‧‧‧深度

12a‧‧‧通道側壁

12b‧‧‧通道側壁

12c‧‧‧通道底部

13‧‧‧接水艙

14‧‧‧加強元件(橫向壁)

16a‧‧‧連接元件

16b‧‧‧連接本體

15‧‧‧引導滾子

22‧‧‧上喂入區域

23‧‧‧下出口區域

24‧‧‧饋送通道

25‧‧‧路徑限制元件

26‧‧‧導水通道

27‧‧‧舒解通道

20‧‧‧轉動本體

29‧‧‧齒輪裝置

28‧‧‧驅動凹部

10‧‧‧發電機

19a‧‧‧引導輪廓

19b‧‧‧引導輪廓

17‧‧‧側引導元件

19‧‧‧轉子樞軸

19c‧‧‧拱形引導輪廓

91‧‧‧過渡拱形

40‧‧‧水力設備

69‧‧‧導軌

54‧‧‧負載區段

53‧‧‧回返區段

55‧‧‧轉動本體

70‧‧‧驅動輪

60‧‧‧發電機

111‧‧‧導水通道

112a‧‧‧通道側壁

112b‧‧‧通道側壁

112c‧‧‧通道底部

119‧‧‧導軌

108‧‧‧流入元件

132‧‧‧流入元件

115‧‧‧滑動元件

117‧‧‧側引導元件

114‧‧‧連接樞軸

211‧‧‧導水通道

212a‧‧‧通道側壁

212b‧‧‧通道側壁

212c‧‧‧通道底部

219‧‧‧導軌

208‧‧‧流入元件

232‧‧‧流入元件

215‧‧‧引導滾子

216‧‧‧水平的引導元件

301‧‧‧流入元件

302‧‧‧流入壁

306‧‧‧第一自由的壁區段

307‧‧‧引導側壁端區段

309a‧‧‧引導機構

309b‧‧‧引導機構

322‧‧‧引導裝置(導軌)

323‧‧‧自由的浸沒緣

300‧‧‧設備

303‧‧‧流入側

RA‧‧‧觀看方向

304a‧‧‧加強元件(橫向壁)

304b‧‧‧加強元件(橫向壁)

308‧‧‧界面壁

311‧‧‧連接機構

312‧‧‧連接機構

325‧‧‧滾子樞軸

310‧‧‧引導滾子

314‧‧‧驅動配置

318‧‧‧負載區段

324‧‧‧饋送通道

317‧‧‧導水通道

315‧‧‧上轉向元件

319‧‧‧回返區段

316‧‧‧發電機

500‧‧‧設備

501‧‧‧流入元件

501’‧‧‧流入元件

515‧‧‧中射式驅動輪

504‧‧‧驅動輪轂

505‧‧‧輪輻

510‧‧‧流入元件

508‧‧‧轉動軸

502‧‧‧流入壁

503‧‧‧流入側

523‧‧‧浸沒緣

517‧‧‧導水通道

518‧‧‧負載區段

507‧‧‧出口區段

506‧‧‧喂入驅域

519‧‧‧回返區段

516‧‧‧接水艙

本發明在下文中將藉由圖式更詳細地加以說明。該等圖式僅顯示一些特殊的實施例及進一步的發展，它們在各方面都不應被視為是最終的實施例，其中：圖1是依據本發明的設備的立體圖；圖2a是一流入元件的立體圖；圖2b是諸流入元件的立體圖；圖3是被引導於導軌內的流入元件的前視圖；圖4a是流入元件的另一立體圖；圖4b是依據圖4a的流入元件的連接元件的細部放大圖；圖5a及5b為依據本發明的第一實施例的設備在喂入區域的側視圖；圖6a及6b為依據本發明的第二實施例的設備在喂入區域的側視圖；圖7a為依據第一實施例之帶有導軌的轉向元件的立體圖；圖7b為依據第二實施例之帶有引導輪廓的轉向元件的立體圖；圖8是具有數個依據圖1的設備的水力站的立體圖；圖9a至9c為被引導於導水通道內的流入元件的不同視圖；圖10為一具有封閉式導軌及驅動單元的設備的另一實施例的部分立體圖；圖11為流入元件的另一實施例的剖面圖；圖12為流入元件的另一實施例的剖面圖；圖13為依據本發明的流入元件的立體圖；圖14為一據具本發明的第一實施例的設備在該喂入區域內的側視圖；圖15為該設備從該喂入區域觀看的放大側視圖；圖16a為依據本發明的流入元件的前視圖；圖16b為本發明的流入元件在圖16a的方向A的側視圖；圖17為依據本發明的流入元件的另一實施例的側視圖；及圖18為依據本發明的流入元件的第二實施例的側視圖。

呈現在圖1至12中和流入壁設計相關的流入元件代表的是並非是本發明的發明主體(subject-matter)的替代實施例。然而，應強調的是，依據本發明的實施例是流體元件310，其係被顯示在圖13-17中且可和圖1、5a、5b、6a、6b、7a、7b、8及10中的設備一起被使用。

再者，示於圖1至12中與流入元件上的引導機構以及連接機構及流入元件上的互連有關的流入元件的實施例亦可被應用至依據本發明的流入元件或依據本發明的設備。有鑑於此，圖1至12的流入元件不同於依據本發明的流入元件之處只在於流入壁的形狀，而不在於其它結構上的特徵。

再者，在該導水通道內的引導及示於圖9a、 9b、11及12中的結構亦可被應用至依據本發明的流入元件或依據本發明的設備上。

依據圖1的設備1具有一相連貫的(coherent)驅動結構7形式的驅動配置2，其沿著循環迴轉方向R被引導環繞著一上轉向元件5及一下轉向元件6。該驅動結構7包含一負載區段4(如，一負載線的形式)，其沿著一導水通道11被正引導(參見圖9b)、及一回返區段3(如，一回返線形式)，其被引導於該負載區段上方且與之平行。

該驅動結構7被驅動於該循環迴轉方向R上。該驅動結構7是由多個被呈現為驅動鏈節9(參見圖2a，2b)的流入元件32形成。該等驅動鏈節9在每一種其況中係包含一流入壁8，其沿著該負載區段4橫貫地卡入該導水通道11。

該流入壁8(參見圖2a，2b)被設計為一葉片狀壁元件且包含兩個側向地設置的壁區段30a，30b，它們被彎曲或彎折遠離該流入壁8，與該驅動結構7的運動方向R相反。該彎折角度可以例如是10-30度。該等壁區段30a，30b界定一平的中間壁區段30c。該流入壁8具有一寬度D1，其比該通道寬度小了一間隙距離。該流入元件更具有一高度D3及一深度D2。

在每一種情況中，兩個相鄰的流入壁8一起和該通道底部12c以及兩個通道側壁12a，12b形成一所謂的接水艙13，其中該通道底部12c及通道側壁12a，12b較佳地是固定不動的或不移動(參見圖1、5a、5b、6a、6b及9a-9c)。流入壁8雖然以無接觸方式被引導至該導水通道11，但受惠於該等驅動鏈節9的精確引導，這些流入壁和通道側壁12a，12b形成一相當小的間隙，且只有很少的水經由該間隙從該等接水艙13漏出來。

該流入壁8更包含兩個橫向壁形式的加強元件14，它們被側向偏心地設置。然而，該等橫向壁14並不代表該等接水艙13的側向的封閉，如上文所述地，該等接水艙13係被該兩個通道側壁12a，12b側向地終止。水流被朝向通道側壁12a，12b平靜下來且水的渦流形成因為該等橫向壁14緊鄰通道側壁12a，12b而被減少。

每一驅動鏈節9更包含兩個被設置在該流入壁8的側邊的引導滾子15。流入元件32更包含一叉子狀連接元件16a形式的連接元件及一連接本體16b其在該運動方向R上和該連接元件16a相反，且這兩者皆被設置適當的開孔，用來接受該等引導滾子15的滾子樞軸18。

在兩側邊的驅動鏈節9被它們各自的連接本體16b推入到介於叉子狀連接元件16a的叉子突部之間的開孔內，用以產生該相連貫的驅動結構7，其中該滾子樞軸18被推穿過在該等叉子突部上以及在該連接本體16b上的開孔。同時地，引導滾子15亦透過該滾子樞軸18被緊固至該驅動鏈節9上或該驅動結構7上。藉此，應指出的是，該驅動鏈節9或該驅動結構7不需要持續地橫貫運動方向的樞軸元件。

該導水通道11以及該負載區段4位在一具有斜坡的傾斜平面上，其截面是定值且彼此平行延伸。在一上喂入區域22中(參見圖5a、5b、6a、6b)，水在該饋給方向W被引導出該饋給通道24，進入該導水通道11。從該等接水艙13被釋出的水在一下出口區域23離開該設備1。

該喂入區域22包含一路徑限制元件25。該路徑開口的大小及被饋送至該導水通道11的水量可透過適當的控制機構用該路徑限制元件25來控制。然而，吾人亦可以想到的是，該路徑開口被事先固定且在該設備1的操作期間不可改變。

該設備更包含一舒解通道27，其延伸於該導水通道11底下且較佳地與之平行，如圖5a、5b及6a、6b 所示。該舒緩通道27的出入口係透過一導水元件26來控制，該導水元件可以是開孔蓋瓣或一開孔滑蓋或一擋板。

該水流可透過該導水元件26的位置而被引導至該導水通道11內或該舒解通道27內。該導水元件26同樣是透過一控制裝置來控制。如過該設備例如為了全面檢修及維修的目的而停止運作的話，則該水流W透過該舒解通道27的排放即可被實施。因此，在開始清潔及維修工作時，水可經由該舒解通道27被引導離開，使得水不會將泥土引導通過該設備。

再者，當水太多時，一部分的水可經由該舒解通道27被排放。該導水元件26亦可大致用來調節流入該喂水區域內的水流，用以例如確保該驅動結構的一固定的循環迴轉速度。

再者，如果水中含有外物(如，固體物質) 且該外物會傷及該設備1的功能的話，則該水或一部分的水亦可經由該舒解通道27被排放。如已經提到的，亦可以只有一部分的水經由該舒解通道27被排放。

依據該被示出的實施例的該導水元件26是一在該饋給通道24的底部的開孔蓋瓣。以此方式，重的固體物質可在該設備在運作中的同時，用一計畫中的方式經由該舒解通道27排出該水流W外。在依據圖5a及6a的實例中，該導水元件26被設定成使得水流被饋送至該導水通道11，而在圖5b及6b中的導水元件26被設定成使得水流被饋送至該舒解通道27。

該等流入壁8被上轉向元件5引導進入到該喂入區域22，其中該等流入壁在該喂入區域22內被帶出該轉向元件5的弧形路徑並進入到一沿著該直線的導水通道11之從該喂入區域22開始的直線運動路徑中。

該負載區段4藉此位在該等流入壁8的直線運動路徑內。同時地，該等接水艙13亦被形成在該喂入區域22內。這是藉由配合該導水通道11來引導該等流入壁8來實施，即藉由將流入壁8沒入到該導水通道11內來實施。

在該饋給通道24內的水被水平地或有稍微坡度地饋給至該喂入區域22內，水在該處接著被引導進入該導水通道11的更大的斜坡內。亦即，該傾斜的導水通道11在該喂入區域22內連接至該饋給通道24。該導水通道11以及該負載區段4具有一相對於水平面H的傾斜角度α。

圖5及6在該喂入區域22內的流入壁8導引這部分是不相同的。依據圖5的實施例變化，該喂入區域22及該喂入區域22內的該流入壁8導引被設計成使得在每一種情況中只有單一個被形成的接水艙13在該喂入區域22內被注水。這表示一被形成的接水艙13的注水要一直到相關連的跑在前的流入壁8已浸沒到該導水通道11內並到達其工作位置時才會發生，並以此方式關閉跑在前的接水艙13。

依據圖6的實施例變化，該喂入區域22及該喂入區域22內的該流入壁8導引被設計成使得在每一種情況中有兩個被形成的接水艙13在該喂入區域22內同時被注入水W。在此例子中，用水注入該被形成的接水艙13是在相關連的跑在前的流入壁8其端部位置浸沒到該導水通道11內之前即已開始，使得跑在前的該接水艙13尚未完全被關閉。亦即，介於通道底部12c和該流入壁8之間的間隙尚未到達其最小距離。

一下轉向元件6的一特殊的實施例被呈現在圖7a及7b中。依據圖7a所示的示的實施例，上轉向元件5及下轉向元件6包含一轉動本體20，其係兩個側向設置的驅動輪的形式，該兩個驅動輪係透過一轉動軸耦合且沿著其周邊具有驅動凹部28。具有驅動凹部或突出物(prominence)，如齒，的驅動輪20實施一鑲齒(cog)的功能。

用來產生電能的動力是從該上轉向元件5被取得。為此，該上轉向元件5被主動地連接至一發電機10，其經由一齒輪裝置29將來自該驅動結構7的轉動運動的動能在該驅動輪20處轉換成電能。

在每一種情況中，一對下引導輪廓19a及一對上引導輪廓19b被設置在轉向元件5，6之間，其平行地延伸且形成該等驅動鏈節9在位於底部的該負載區段4內及在位於上部的該回返區段3內的側向引導。該等引導輪廓19a，19b被設計成例如U形，其在每一種情況中係朝向該驅動元件9開口。它們被設置在該導水通道11的側邊，在該等通道側壁12a，12b的上端區段的區域上方或在其內且被連接至一支撐裝置或直接地或間接地連接至該導水通道11。

示於圖3或9中的該等驅動元件9的引導滾子15兩側邊側向地卡入到該U形引導輪廓19a，19b內且沿著引導輪廓19a，19b上的運轉表面滾動。該等引導滾子15具有一塑膠(譬如POM(聚縮醛))的滾動表面。再者，引導輪廓19a，19b的該運轉表面亦包含塑膠，譬如POM。該引導滾子15的一低噪音及低摩擦的運作行為可用此方式確保。

該等引導滾子透過包封式軸承(如，球珠軸承)以低摩擦方式被安裝。該等引導滾子15更包含無緣帽(calotte)式側引導元件17，其被側向朝外地朝著引導輪廓19a，19b且在每一種情況中該等驅動鏈節9透過該等側引導元件17被軸向地引導。亦作為該引導輪廓19a，19b上相應的引導表面的該等側引導元件17較佳地為塑膠，譬如POM。該塑膠的特性為好滑動及低吸水能力。

在每一種情況中，被引導於引導輪廓19a， 19b內的該等驅動鏈節9的引導滾子15在跑入該上轉向元件5或下轉向元件6內時即離開相關連的引導輪廓19a，19b，其中該等驅動鏈節9和它滾子樞軸19同時躺在該等驅動凹部28內。該轉動本體20藉由此種類的正卡合而被該驅動結構7驅動，其中該驅動結構7同時以一最適當式被引導。在特殊的實施例例子中，位在該叉子狀連接元件16a的側向外面的自由樞軸區段躺在該等驅動凹部28內。

依據圖7b的實施例和上文中描述之依據圖7a 的實施例的不同處在於，用於該驅動結構7的該被引導的轉向的下轉向元件6並不包含一轉動本體，而是有一拱形引導輪廓19c，其具有一拱形引導軌道。該拱形引導輪廓19c將該負載區段4的下引導輪廓19a連接至該回返區段3的上引導輪廓19b。

以此方式，該驅動結構7的驅動鏈節9被沿著該拱形引導軌道從該負載區段4引導至該回返區段3。從該負載區段4進入該下轉向元件6的拱形引導軌道的該過渡拱形91可被設計為迴旋曲線。

當然，轉向元件5，6可包含轉動本體，其具有用來接納滾子樞軸的凹部、以及一具有拱形引導軌道的弧形引導輪廓，使得該驅動結構7被該引導輪廓內的引導滾子以及被在該驅動輪的凹部內的轉動樞軸(參見圖10)引導。

依據本發明的設備特別適合一水力設備的模組構造。因此，例如數個依據本發明且如上文所描述的設備可如圖8所示地彼此並排地被設置，且可用此方式被組合成一水力設備40。再者，數個依據本發明的設備可一個接著一個被設置或和之前提到的平行配置以串接方式組合。

各別的設備1可例如依據水的發生而被連接或中斷連接。這係經由對於水饋送至各別的喂入區域中的控制來實施。

一依據本發明的設備的一特殊的實施例的部分立體圖被示於圖10中，該設備包含兩個彼此遠離的導軌69，它們彼此平行地延伸並沿著一循環迴轉路徑形成一封閉式引導。該等導軌69在每一種情況中在一負載區段及回返區段內具有一傾斜的負載區段54及一水平的回返區段53。

該等導軌69在上轉向區域及下轉向區域內被設計為拱形的轉向元件5，6，其將流入元件轉向離開該回返區段並進入該負載區段，反之亦然。該等拱形件將負載區段及回返區段54，53內的導軌的直的引導區段連接成一封閉的導軌。這可形成一正的引導。

該等導軌例如包含一U形輪廓的縱長本體。該等導軌69的該等U形輪廓的縱長本體係朝向彼此開口。該等流入元件(未示出)現在被設置在兩個導軌69之間且被導軌69內的適當引導元件引導。

在上轉向區域內，導軌69係以其拱形區段被引導於繞著一轉動本體55的周圍或沿著該轉動本體55的周邊。該轉動本體55包含兩個驅動輪70，它們彼此遠離且透過一轉動軸彼此連接。

該等驅動輪70包含沿著它們的周邊設置的驅動凹部且該等流外元件卡入到該等驅動凹部內(未示出)，並以此方式驅動該轉動本體55。

該轉動本體55為了開發該動力的目的而被耦合至發電機60。該轉動本體55及該發電機60是被該等流入元件的壓縮力及/或拉伸力所驅動。

上文中進一步描述的第三副變化例的正引導的一種可能的設計方案被示於圖11中。一據圖11的實施例顯示出一矩形的導水通道111，其具有一通道底部112c及兩個通道側壁112a，112b。導軌119被設置在兩側，在該導水通道111的側面在通道側壁112a，112b的開口側區域。

入元件132和該它流入壁108被設置在該導水通道111內。該流入壁108以一種無接觸方式被引導於該導水通道111內，其具有該導水通道111的實質完整截面但和導水通道111之間形成小的間隙。

流入元件132包含兩個滑動元件115，它們相對於該循環迴轉方向係被設置在流入壁108的徑向內平躺(inner lying)端部區段上且在此區段的側面。

每一導軌119包含一U形的縱長輪廓，其朝向被指派給這些滑軌的滑動元件115開口。該等縱長輪廓因而用該等引導通道開口朝向彼此。滑動元件115以滑動方式被引導於該引導通道內。

每一滑動元件115包含一無緣帽式的側引導元件117，其係被側向朝外地朝向導管119且流入元件132透過側向引導元件被側面引導於導軌119內。

滑動元件115透過被橫貫該循環迴轉方向地設置的連接樞軸114而被緊固至流入壁108。

上文中進一步描述的第二實施例變化例的正引導的一種可能的設計方案被示於圖12中。依據圖12的實施例同樣地顯示出一矩形的導水通道211，其具有一通道底部212c及兩個通道側壁212a，212b。

一導軌219被設置在該導水通道211上方。該導軌219具有一C形的縱長輪廓，其朝向該導水通道211開口並形成一間隙狀的引導通道開口。

流入元件232和該它流入壁208被設置在該導水通道211內。該流入壁208以一種無接觸方式被引導於該導水通道211內，其具有該導水通道211的實質完整截面但和導水通道211之間形成小的間隙距離。

流入元件232包含兩個滑動元件215，它們彼此遠離、透過一樞軸彼此連接、及透過該流入壁208被設置在流入壁208的端部區段之間且在該導水通道211外面，該等端部區段從周邊方向來看是在側面。引導滾子215係以滾動方式被引導於該導軌219的C形引導通道內。

引導滾子215透過一穿過該引導通道開口的避震器被連接至流入壁208。流入元件232更在該避震器的區域內包含一水平的引導元件216，其被導入該間隙狀的引導通道開口內且這可側面地引導該流入壁208。該水平的引導元件216可以是一滾子。

圖13至17顯示依據本發明的流入元件及其流入壁302，該流入壁具有一不同於習知技術的新的形狀。該流入元件301或該流入壁302具有一寬度D1，其因為該間隙裕度的關係所以小於該導水通道的寬度。再者，該流入元件具有一高度D3。

該流入壁302包含一第一自由壁區段306及一第二引導側壁端部區段307，其與該第一自由端壁區段306相反。用來將流入元件301引導於該設備300(參見圖14及15)的一引導裝置322內的引導機構309a及309b被設置在引導側壁端部區段307的區域內。該第一自由壁區段306形成一自由的浸沒緣323。

該流入壁302被設計成朝向流入方向拱起，該流入方向係朝向該流入側303。亦即，該第一自由壁區段306在流向該流入側303的觀看方向RA上係在該第二壁區段307的前方。該彎折是由三個彼此以一角度相連接的壁區段所形成。

該流入壁302被兩個橫向壁形式的加強元件 304a，304b補強，它們以偏心的方式被側向地設置。該等橫向壁304a，304b在此處亦不是該等接水艙的側向封閉物，如上文中進一步描述的，接水艙是被兩個通道壁側向地封閉。

該等橫向壁304a，304b係橫貫該流入壁302延伸且平行於該等流入元件301的循環迴轉方向R。

該流入元件301更包含一界面壁308。該界面壁308在該第一自由壁區段306的區域內被設置成橫貫該流入壁302及橫貫該橫向壁304a，304b且被連接至壁302，304a，304b。

兩個被側向偏心地設置的引導機構309a， 309b以及用於被相同地設計的流入元件301的互相連接的連接機構311，312被附裝至該界面壁308。引導機構309a，309b包含兩個引導滾子310，其相對該流入壁302被設置在側面且透過滾子樞軸325被連接至該流入元件301。

該連接機構包含一叉子狀的連接元件312及一連接本體311，其在該運動方向R上和該連接元件相反，且這兩者都被設置適當的開孔，用以接受引導滾子310的滾子樞軸。引導機構309a，309b及連接機構被功能性地耦合。

為了製造該相連貫的鏈子狀的驅動配置314，一第一流入元件301的兩個側向地設置的連接本體311被導入介於一相鄰的流入元件301的相對應的叉子狀的連接元件312的叉子突部之間的開孔中。接下來，該滾子樞軸被推穿過在該等叉子突部上的開孔以及在該連接本體311上的開孔，該等流入元件301藉此被彼此連接。再者，該引導滾子310被該滾子樞軸325緊固至該流入元件301上或該驅動配置314上(亦參見圖2b)。

在該負載區段318內(亦即，沿著該導水通道317)的流入元件301被它們的引導滾子310正引導於一引導裝置的導軌322內。導軌322被設置在該等通道側壁的區域內兩側邊上的通道開口的高度(參見圖9a，9b，9c)。

圖14顯示依據本發明之從水力產生電能的設備300在上喂入區域的細節。在流入方向W上的水經由一饋送通道324被餽送至在一傾斜的平面上的導水通道317。該導水通道317具有一U形的截面輪廓且包含一通道底部以及兩個彼此間隔開的通道側壁(參見圖圖9a，9b，9c)。

一上轉向元件315被設置在該喂入區域內在該導水通道317上方，其在此實施例中為一驅動輪。該轉向元件將流入元件301將偏轉離開回返區段319並進入一和該導水通道317平行的負載通道318中。

該轉向元件315被設置成使得流入元件301 浸沒至該導水通道317的該喂入區域內的水流中並同步被引導至該導水通道317內。該轉向元件315被連接至一發電機316，其在該轉向元件315處從該驅動配置314的轉動運動中取得動能並將該動能轉變成電能。

當流入元件301被導入該導水通道317時，流入元件301和導水通道317一起形成接水艙。

在該喂入區域內的該第二自由的壁端部區段 306因為依據本發明的流入壁302的形狀的關係，首先用它自由的浸沒緣323浸入到水流中(參見圖15)。該第二自由的壁端部區段306被定向為橫貫水的流動方向W，因而就像一葉片切割該水流般地動作。

流在該流入壁302的前方的水在該流入元件 301浸沒的時候被保持在跑在前的(running in front)接水艙內。流至該流入壁302的水則相反地被保持在跑在後的接水艙內。流入壁302形成介於跑在前的(前導的)接水艙和跑在後的(尾隨的)接水艙之間的分隔壁。

依據圖18的設備500包含一具有多個依據本發明的流入元件501，501’的中射型(middleshot)驅動輪515，該等流入元件係係沿著該驅動輪的周邊被徑向地設置在外部。該驅動輪515被設計成一輻輪，其包含以星星狀的方式從一驅動輪轂504被向外地設置的輪輻505。該等流入元件510在徑向外側處被附裝至該等輪輻505上。

該驅動輪515係藉由一被導引於該驅動輪轂 504中的轉動軸508而被可轉動地安裝。然後，電能可從被水流驅動的驅動輪515透過一耦合至該轉動軸508的發電機(未示出)被產生。

該驅動輪515更包含第二流入元件501’，其同樣地被設置在輪輻505上，但位在該流入元件501徑向往內的位置。該第二流入元件501’具有和第一流入元件501相同的形狀。然而，第二流入元件被設計得較小。第二流入元件501’是非必要的。

流入元件501包含一葉片狀的流入壁502，其順著一和該循環迴轉方向R平行的剖面觀看時係以弧形方式被設計。該流入壁502具有一流入側503，其在該負載區518內承受水的流入。再者，流入壁502包含自由的浸沒緣523，其位於前面且最先浸入到該喂入區域506的水流中。

流入壁502被設計成朝向被引導至該流入側 503的該流入方向W拱起。這表示流入壁502的曲率半徑的中間點或流入壁502的半徑的中間點或曲率的中間點位是在該流入元件501的前導緣或前方。

受惠於依據本發明的流入元件501的形狀，流入元件501在浸入水流中時並沒有撞擊水面，而是以前導的浸沒緣523切入到水流中。

該設備500更包含一導水通道517，其被沿著該驅動輪515的負載區段518設置且從一較高的喂入區域506延伸至一較低的出口區域507。該導水通道517包含一通道底部以及兩個通道側壁。流入元件501在位於較高的喂入區域506處浸入到該導水通道517內。藉此，兩個彼此前後相鄰的流入元件501一起和該導水通道517形成接水艙516，其向上方開口。

在該喂入區域506內的水然後流入該導水通道517且被該等接水艙516容納。驅動輪515透過該等流入元件501被挾帶在流動的水中的動能驅動。水用此種方式被引入該等接水艙516並到達下出口區域507且水在該處再次從該等接水艙516被釋出。

在該出口區域507內的流入元件501從水流中衝出且在回返區段519內再次被導回到該喂入區域 506。該喂入區域506可被設置在該驅動輪轂504的高度或低一些的高度。