专利名称：一种风、水、气发电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能源发生装置，具体涉及一种风、水、气发 电装置。
技术背景目前风力发电运用方向单一，运用速度范围小，年运行时间短， 一般1800-3000小时，增速手段少，单机功率小， 德国5000kw/h，美国7800kw/h，中国2500kw/h， 3000kw/h 刚在试制，世界上还没有10000kw/h以上的风力发电机，成 本高，10万kw风电场投入要8亿人民币以上，力学结构不 合理，故障多，1000kw/h以上风力发电机的叶片长要几十米， 几十吨的螺旋桨飞机叶子长也不过2-3米，综合运用手段很 少；传统的水力发电机，推力大，阻力也大，推阻比小，效 率不高；空气发电机包括水平管道式、垂直管道式、带气库 式与不带气库式等；水、气两者组合或风、水、气三者组合 没有，风、水、气各自为战，综合效益不高。 发明内容本发明的目的在于提供一种风、水、气发电装置，该装置通过风、水、气三者相互结合发电，提高综合效益。本发明的技术解决方案是在河道或风道内安装水轮、 风轮构成水轮发电机和风道发电机，水轮机发电机有水平轴 水轮发电机和立轴水轮发电机，所述的水平轴水轮发电机由 支架、水平轴、水轮、小水斗、发电机组成，在河道上安装 支架，水平轴安装在支架上，水平轴上水平式安装水轮，水 轮的一半水平浸入水中，水轮上分布小水斗，水平轴上安装 发电机；所述的立轴水轮发电机由支架、立轴、水轮、小水 斗、发电机组成，在河道上安装支架，立轴安装在支架上， 立轴上垂直安装水轮，水轮的半侧立式浸入水中，水轮上分 布小水斗，立轴上安装发电机；所述的风道发电机由风道、 风轮组成，在风道内安装一组风轮构成风道发电机，风轮呈 水平式或立轴式。本发明的一种风、水、气发电装置中，风道的两端分别 安装縮管和扩管。本发明的一种风、水、气发电装置中，在水轮发电机的 轴上安装风轮。本发明的一种风、水、气发电装置中，立轴水轮发电机 的水轮上下分别安装前后导流板。本发明具有以下优点1、风向运用灵活，传统的西北 风只能按西北风用，东南风只能按东南风用， 一风不可二用， 更不可多用，本发明通过风道可以一风二用、多用，东南风既可以当东南风用，又可以同时当西北风用，既可以短距离 使用，又可以长距离使用，既可以几台、几十台同时使用， 又可以成千上万台同时使用，既可以供中、大型发电机使用，又可以供特大型发电机使用；2、传统风机年运行时间 1800-3000小时，本发明的发电机全年时365天即8760小时 运行使用；3—般中、大型风机运行速度范围5-25m/s，本发 明发电机风水气结合可以l-50m/s、 l-100m/s起动，特制的 lm/s可以起动，对于风机来讲起动风速小是个重要参数，因 为风速与功率是立方的关系；4、我国总体上有西北、华北 和沿海三大风区，如新疆风区又分九个风区，通过风道连通、 变向、增速、扩张，提高使用效果， 一个达板城的风资源通 过风道变向、增速、扩张、变成十个达板城风资源，像新疆 到上海、四川到上海的天燃气管道一样，西北到东南沿海的 双向风道，比两条天燃气管道所提供的能源要大的多；5、 风、水结合有多种形式风水推动， 一台立轴机下面是水推 动，上面是风推动；风、水、气齐推动，对于一些较大的风 道，风道的下面是水推动，水上面是风、气同时推动；风变 水、水变电，西北、华北地区风多水少，上库的水发电后流 到下库，下库又通过风力再抽到上库反复使用；6水、气结 合也有多种形式，如管内式、管外式、有坝式、无坝式，山 区许多小河既不能行船又不能放木，单纯流水，全流域落差 又较大，正是无坝发电的好机会，当然有坝也可以，本发明横着河水安装若干台水平轴水轮机，水轮上带水斗，推力面 在水中，阻力面在水上面即空气中，水的密度是空气的800-1000倍，也就是说空气的阻力只有水的1/800-1/1000， 这样用水、气所长，避其所短，获得最大的推阻比；7、水、 气、风结合的半浸式水平轴机可以高效率，半浸式的立轴机 也同样可以实现实效率；本发明的立轴水轮机通过导流板、 坡度、支架等手段左浸右不浸，而且在立轴水轮机的上方结 合风力发电机，这样可以做到水、气、风的结合，在一条河 上又可以建若干个三给合的电站，也可以根据水、气、风在 不同河段的情况，设立水平轴水轮机或立轴水轮，因地因势 而宜，因水因风而宜；8、风道上安装縮管和扩管，縮管可 以加速流体，扩管可以减速流体；9、中国有数万条河流， 吉林汪清县一个县就有105条河，中国有近十万个水库，南 京六合一个区就有56个水库，有西北、华北、沿海三大风 区，这些资源可以通过风道扩张十倍数十倍，投资成本比现 在大型风或水电站成本低的多，縮合利用的效率难以估量。
图1为本发明的水平轴半浸式水、气组合水轮发电机示 意图。图2为本发明立轴半浸式水、气、风组合的水轮发电机 示意图。图3为本发明风道发电机示意图。图中l河道，2支架，3水轮，4水平轴，5小水斗，6 发电机，7前导流板，8后导流板，9立轴，IO风轮，11风 道，12縮管，13扩管。
具体实施方式
如图l、 2、 3所示，在河道l或风道ll内安装水轮3、 风轮10构成水轮发电机和风道发电机，水轮机发电机有水 平轴水轮发电机和立轴水轮发电机，所述的水平轴水轮发电 机由支架2、水平轴4、水轮3、小水斗5、发电机6组成， 在河道1上安装支架2，水平轴4安装在支架2上，水平轴 4上水平式安装水轮3，水轮3的一半水平浸入水中，水轮3 上分布小水斗5，水平轴4上安装发电机6;所述的立轴轮 发电机由支架2、立轴9、水轮3、小水斗5、发电机6组成， 在河道1的一侧安装支架2，立轴9安装在支架2上，立轴 9上立式安装水轮3，水轮3的半侧立式浸入水中，水轮3 上分布小水斗5，立轴9上安装发电机6;所述的风道发电 机由风道11、风轮10组成，在风道11内安装一组风轮10 构成风道发电机，风轮10呈水平式或立轴式。本发明的一种风、水、气发电装置中，风道11的两端 分别安装縮管12和扩管13。本发明的一种风、水、气发电装置中，在水轮发电机的 轴上安装风轮10。本发明的一种风、水、气发电装置中，立轴水轮发电机的水轮上下分别安装前后导流板7、 8。如图1所示，当水流过水平水轮机下部冲击水斗时，推 动水轮向下旋转，水轮转动半圈就露出水面处在空气中，而 空气的阻力只是水阻力的1/800-1/1000可以忽略不计，从而 带动发电机发电。如图2所示，立轴水轮机为左右浸式，通过前、后导流 板及坡度，使水轮的小水斗半边浸在水中，带动发电机发电， 同时配合风轮发电。如图3所示，当风从风道一侧的縮管进入主风道时，风 也同时通过风道另一侧的扩管进入另一侧的主风道，从相反 的两边同时推动风道内风轮旋转，风道内外可以是几十台、 几百台发电机同时运转。
权利要求
1.一种风、水、气发电装置，其特征在于在河道(1)或风道(11)内安装水轮(3)、风轮(10)构成水轮发电机和风道发电机，水轮机发电机有水平轴水轮发电机和立轴水轮发电机，所述的水平轴水轮发电机由支架(2)、水平轴(4)、水轮(3)、小水斗(5)、发电机(6)组成，在河道(1)上安装支架(2)，水平轴(4)安装在支架(2)上，水平轴(4)上水平式安装水轮(3)，水轮(3)的一半水平浸入水中，水轮(3)上分布小水斗(5)，水平轴(4)上安装发电机(6)；所述的立轴轮发电机由支架(2)、立轴(9)、水轮(3)、小水斗(5)、发电机(6)组成，在河道(1)的一侧安装支架(2)，立轴(9)安装在支架(2)上，立轴(9)上立式安装水轮(3)，水轮(3)的半侧立式浸入水中，水轮(3)上分布小水斗(5)，立轴(9)上安装发电机(6)；所述的风道发电机由风道(11)、风轮(10)组成，在风道(11)内安装一组风轮(10)构成风道发电机，风轮(10)呈水平式或立轴式。
2. 根据权利要求1所述的一种风、水、气发电装置，其特征在于风道(11)的两端分别安装縮管(12)和扩管(13)。
3. 根据权利要求1所述的一种风、水、气发电装置，其特征在于在水轮发电机的轴上安装风轮(10)。
4. 根据权利要求1所述的一种风、水、气发电装置，其特征在于立轴水轮发电机的水轮上下分别安装前后导流板(7、 8)。
全文摘要
本发明公开了一种风、水、气发电装置，水轮机发电机有水平轴水轮发电机和立轴水轮发电机，在河道(1)上安装支架(2)，水平轴(4)安装在支架(2)上，水平轴(4)上水平式安装水轮(3)，水轮(3)的一半水平浸入水中，水轮(3)上分布小水斗(5)，水平轴(4)上安装发电机(6)；小水斗(5)、发电机(6)组成，在河道(1)的一侧安装支架(2)，立轴(9)安装在支架(2)上，立轴(9)上立式安装水轮(3)，水轮(3)的半侧立式浸入水中，水轮(3)上分布小水斗(5)，立轴(9)上安装发电机(6)；在风道(11)内安装一组风轮(10)构成风道发电机。本发明既使风、水、气三者相互结合发电，提高综合效益。
文档编号F03B13/00GK101328862SQ200810096598
公开日2008年12月24日 申请日期2008年5月12日 优先权日2008年5月12日
发明者李士明 申请人:李士明