简易水力发电装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种简易水力发电装置，它包括设置于管道之间、并可利用在流入水压力的作用下转动的折翼式水车产生电的发电装置，所述发电装置由凸轮型水车；设置于所述凸轮水车中央的转动轴和设置于转动轴的一端、并将动能转化为电能的发电机构成。所述凸轮型水车包括中央插设有转动轴、并与所述转动轴一同转动的圆筒状本体；彼此相隔一定距离设置于所述圆筒状本体的外周面、并在流入水压力的作用下使所述圆筒状本体转动的至少两个伸缩式叶片；及设置于所述圆筒状本体的两侧面、并沿着内侧面设有随所述圆筒状本体的转动可使伸缩式叶片向内缩进或向外伸出的凸轮状插槽的盖板。本发明简易水力发电装置在水流量少、流速慢时也能产生大量电。
【专利说明】简易水力发电装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用流淌在连接于水库、净水厂或建筑物储水箱等的供水管内的 水产生电的简易水力发电装置，特别是涉及一种采用水车结构，引导水的流淌，并利用水流 速水力使其转动，且在低流速、少流量状态下也能发出大量电，且易于产生电的移动式简易 水力发电装置。
【背景技术】
[0002] 现生活中电是不可缺少的重要因素，而所述电主要通过化石燃料或原子能产生， 因此，碳或放射能引起的大气污染非常严重。
[0003] 为了解决上述问题，出现了很多利用无公害自然能源--水进行发电的方法。水 力发电是指利用势能和动能产生电的发电方式，其原理是将高处河流的部分水引至低处河 流，并在河流的适当位置建立水坝而提升水位，进而利用落差转动涡轮机而发电。
[0004] 该方法，利用由水的流速或落差产生的力推动水轮车或螺旋桨转动，并带动发电 机转轮转动，从而产生电，因此，几乎没有大气污染。
[0005] 但是，水力发电也存在不足。比如，为了提高发电效率需要建立水坝或者提升水池 位，增大水压或落差，但是，由于水压高或落差大、且可设置发电机的场所有限，而且，发电 机位置一般是固定的，因此，在水量变化大的枯水期或洪水期不能正常发电。
[0006] 并且，当通过螺旋桨或水车的转动来进行水力发电时，需要流水有一定的流速或 落差，因此，只能在位于水路上游的溪谷或水坝上设置发电装置，因而，难以迅速向实际用 电设施供电，并且，受安装位置及安装费用等条件的限制，几乎无法将住宅或公共设施、工 厂等所需的大体积发电装置设置在生活区附近。
[0007] 因此，人们开始研究利用太阳能或风能等能源、并可设置在生活区附近的发电装 置，其中之一就是在江河支流或水坝下游的放流河上设置浮游体，并利用放流的流速进行 小规模发电的水力发电装置。
[0008] 现有发电装置的大部分技术均已公开。
[0009] 其中，韩国第20-0329785号授权实用新型专利"浮游式水力发电装置"公开了在 浮游物上设置多个水车，将水车的下半部分浸在水中进行发电的技术； 韩国第10-1172847号授权发明专利"小水力发电装置"公开了将设置于中心轴周围的 多个叶片，从前向后缠绕在轴上形成流线型，从而在少流量下也可发电的技术。
[0010] 上述发电装置均需要设置流线型长曲线叶片，但是，由于叶片的倾斜角难以制作， 因此，不仅制造费时，而且制造成本也很高。
[0011] 现有技术文献包括： 专利文献1: KR 10-1172847 (授权登记号）2012. 08. 03。
【发明内容】
[0012] 本发明的目的是弥补现有技术的不足，提供一种利用流淌于连接在水库、净水厂 或建筑物储水箱等用于供水的供水管内的流量少、流速慢的水也能产生大量电的简易水力 发电装置。
[0013] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0014] 本发明的简易水力发电装置利用流淌在连接于水库、净水厂或建筑物储水箱的供 水管内的水产生电，它包括设置于管道之间、并利用在流入水压力的作用下转动的折翼式 水车产生电的发电装置，所述发电装置由在流入水压力的作用下转动的折翼式水车和设置 于插设在所述折翼式水车中央的转动轴的一端、并将动能转化为电能的发电机构成；所述 折翼式水车包括中央插设有转动轴、并与所述转动轴一同转动的圆筒状本体和彼此相隔一 定距离、设置于所述圆筒状本体的外周面、并在流入水压力的作用下展开并转动所述圆筒 状本体的至少两个折叠叶片，所述折叠叶片剖面的一端为厚度大的圆形部，另一端为厚度 逐渐变薄的楔子部；所述圆筒状本体上沿着圆周面设有相隔一定距离、并可插设所述折叠 叶片的凹槽；所述凹槽之间设有包括用于阻止所述折叠叶片过量展开的支撑凸起和用于防 止所述折叠叶片过量折叠的压缩面的凸起；所述凹槽的两侧面上设有凸片，所述凸片上设 有用于插设可使所述折叠叶片转动的插销的安装孔。
[0015] 本发明简易水力发电装置的有益效果是：尽管流淌于连接在水库、净水厂或建筑 物储水箱的供水管内的水流量少、流速慢，但也能通过简单装置产生大量电。
[0016] 并且，可简便地设置于连接在净水厂或水箱的供水管，并利用流淌于供水管的流 体动能而产生大量电。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1是本发明简易水力发电装置的结构示意图。
[0018] 图2是图1中折翼式水车的局部放大示意图。
[0019] 图3是本发明简易水力发电装置的另一种实施方式结构示意图。
[0020] 图4是图3中凸轮型水车的局部放大示意图。
[0021] 图中，130、折翼式水车 130a、凸轮型水车 131、转动轴 133、供水通道 134、 排水通道 135、圆筒状本体 136、折叠叶片 136a、圆形部 136b、楔子部136c、插孔 137、凹槽 138、凸起 138a、支撑凸起 138b、压缩面 139、凸片 139a、插销 139b、安 装孔140、发电装置141、伸缩式叶片190、盖板191、插槽。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明，以使本领域的技术人员便于实 施。
[0023] 如图1、图2所示，本发明的简易水力发电装置设置于连接在河流、水库、净水厂或 建筑物储水箱的供水管内。它包括将管道的一端切掉后，利用连接头连接于进水口侧的供 水通道133和出水口侧的排水通道134,即，设置于管道之间的发电装置140。它利用折翼 式水车130在流入水压力的作用下旋转而形成的旋转力产生电。所述发电装置140由在流 入水的水压作用下旋转的折翼式水车130 ;设置于所述折翼式水车130的中央、并随所述折 翼式水车130的转动而转动的转动轴131 ;设置于所述转动轴131的一端、并将动能转换成 电能的发电机(未图示）；及控制所述发电机的控制器(未图示）构成。
[0024] 所述折翼式水车130的前端设有供水通道133,以使水易于流入，所述折翼式水车 130的后端设有排水通道134,通过所述排水通道134排出用于转动所述折翼式水车130的 水。
[0025] 所述供水通道133的形状可以是圆锥台状，S卩，通道(直径）的前端较宽，并从前向 后逐渐变窄。
[0026] 所述折翼式水车130由中央插设有转动轴131、并与所述转动轴131-同转动的圆 筒状本体135和彼此相隔一定距离、设置于所述圆筒状本体135的外周面、并在流入水压力 的作用下展开并可转动所述圆筒状本体135的多个折叠叶片136构成。
[0027] 所述圆筒状本体135上沿着外周面设有相隔一定距离、用于插设所述折叠叶片 136的凹槽137,所述凹槽137之间设有由用于阻止所述折叠叶片136过量展开的支撑凸起 138a和用于防止所述折叠叶片136过量折叠的压缩面138b构成的凸起138。
[0028] 所述凹槽137的两侧面设有凸片139,所述凸片139上设有用于插设可使所述折叠 叶片136转动的插销139a的安装孔139b。
[0029] 所述折叠叶片136呈流线型，其一端为可安装于所述凹槽137的较厚的圆形部 136a，另一端为厚度逐渐变薄的楔子部136b。
[0030] 所述圆形部136a上设有用于插设所述插销139a的插孔136c。
[0031] 当水通过所述供水通道133流入时，所述折叠叶片136在水压的作用下以所述插 销139a为中心转动并展开，从而使所述圆筒状本体135转动，进而带动所述转动轴131旋 转。
[0032] 此时，所述折叠叶片136圆形部136a的一面旋转到设置于所述凸起138的支撑凸 起138a后不再旋转，并在水压的作用下推动所述圆筒状本体135旋转。
[0033] 当流入的水通过所述排水通道134排出时，所述折叠叶片136接触于下面而转动， 所述榫子部136b的一面折叠至设置在所述凸起138的压缩面138b，以此转动所述圆筒状本 体 135。
[0034] 所述折翼式水车130在受通过所述供水通道133和排水通道134的水的压力的所 述折叠叶片136的作用下转动，从而带动所述转动轴131旋转，所述转动轴131的转动能量 传递至所述发电机而产生电。
[0035] 如图3、图4所示，设有折叠叶片的折翼式水车130也可以为凸轮型水车130a。
[0036] 切掉管道一端后接头，所述凸轮型水车130a利用连接头连接于进水口侧供水通 道133和排水口侧排水通道134,即，设置于管道之间。所述凸轮型水车130a在流入水的 水压作用下旋转，它包括中央插设有转动轴131、并与所述转动轴一同转动的圆筒状本体 135a ;彼此相隔一定距离、设置于所述圆筒状本体135a的外周面、并利用承受的流入水压 力带动所述圆筒状本体135a旋转的多个伸缩式叶片141 ;及设置于所述圆筒状本体135a 的两侧面、并沿着内侧面设有可使伸缩式叶片141随所述圆筒状本体135a的转动而向内缩 进或向外伸出的凸轮状插槽191的盖板190。
[0037] 所述凸轮状插槽191的原理与普通凸轮相同，S卩，以所述转动轴131为圆心沿着圆 周面其半径各不同。
[0038] 所述圆筒状本体135a的外周面上设有彼此相隔一定距离、用于插设伸缩式叶片 141的凹槽135ab，所述伸缩式叶片141的两端设有凸销136ab，所述凸销136ab插设于所 述凸轮状插槽191内、当所述圆筒状本体135a转动时使所述伸缩式叶轮136a在所述凹槽 135ab内滑动。
[0039] 所述凸销136ab的端部最好设有当所述圆筒状本体135a转动时可沿着所述凸轮 状插槽191自由转动的自转轴承。
[0040] 所述凸轮型水车130a的发电是这样实现的。通过所述供水通道133流入的水对 向外伸出的所述伸缩式叶片141施加压力，使所述圆筒状本体135a转动，并带动所述转动 轴131旋转，从而产生电。
[0041] 当所述伸缩式叶片141位于下侧时，外伸于所述凹槽135ab而受到水的压力，当所 述伸缩式叶片141位于上侧时，则滑进所述凹槽135ab内而不受水的压力。
[0042] 利用如上所述的简易水力发电装置产生电的方法如下。
[0043] 水库、净水厂或建筑物储水箱供给的水通过所述供水通道133流入，所述折翼式 水车130的折叠叶片136在通过所述供水通道133和排水通道134的水的压力作用下转动， 进而带动所述转动轴131转动，所述转动轴131的转动能传递至所述发电机而产生电，产生 的电通过其它系统供给至用户。
[0044] 如图3、图4所示，利用凸轮型水车的发电装置，切掉管道一端后利用连接头连接 于进水口侧供水通道133和排水口侧排水通道134,设置于管道之间。它由在流入水的水 压作用下旋转的凸轮型水车130a ;设置于所述凸轮型水车130a中央、可转动的转动轴131 ; 及设置于所述转动轴131的一端，将动能转换成电能的发电装置构成。所述凸轮型水车 130a包括中央插设有转动轴131、并与所述转动轴一同转动的圆筒状本体135a ;彼此相隔 一定距离、设置于所述圆筒状本体135a的外周面、并通过承受的流入水的压力推动所述圆 筒状本体135a转动的多个伸缩式叶片141 ;及设置于所述圆筒状本体135a的两侧面、并沿 着内侧面设有随所述圆筒状本体135a的转动使伸缩式叶片141向内进或向外突出的凸轮 状插槽191的盖板190。
[0045] 如上所述的设置于供水管的发电装置设有进水口和排水口，并连接于管道之间， 因此，通过流体的流淌便可产生电。
【权利要求】
1. 一种简易水力发电装置，它利用流淌在连接于水库、净水厂或建筑物储水箱的供水 管内的水产生电，其特征在于：包括设置于管道之间、并利用在流入水压力的作用下转动的 折翼式水车（130)产生电的发电装置（140)，所述发电装置（140)由在流入水压力的作用 下转动的折翼式水车（130)和设置于插设在所述折翼式水车（130)中央的转动轴（131)的 一端、并将动能转化为电能的发电机构成；所述折翼式水车（130)包括中央插设有转动轴 (131)、并与所述转动轴一同转动的圆筒状本体（135)和彼此相隔一定距离、设置于所述圆 筒状本体（135)的外周面、并在流入水压力的作用下展开并转动所述圆筒状本体（135)的 至少两个折叠叶片（136)，所述折叠叶片（136)剖面的一端为厚度大的圆形部（136a)，另一 端为厚度逐渐变薄的楔子部（136b);所述圆筒状本体（135)上沿着圆周面设有相隔一定距 离、并可插设所述折叠叶片（136)的凹槽（137);所述凹槽（137)之间设有包括用于阻止所 述折叠叶片（136)过量展开的支撑凸起（138a)和用于防止所述折叠叶片（136)过量折叠的 压缩面（138b)的凸起（138);所述凹槽（137)的两侧面上设有凸片（139)，所述凸片（139) 上设有用于插设可使所述折叠叶片（136)转动的插销（139a)的安装孔（139b)。
2. -种简易水力发电装置，它利用流淌于连接在水库、净水厂或建筑物储水箱的供水 管内的水产生电，其特征在于：包括设置于管道之间、并利用在流入水压力的作用下转动的 折翼式水车（130)产生电的发电装置（140)，所述发电装置（140)由在流入水压力的作用下 转动的凸轮型水车（130a)、设置于所述凸轮水车（130a)中央的可转动转动轴（131)和设置 于转动轴（131)的一端、将动能转化为电能的发电机构成，所述凸轮型水车（130a)包括中 央插设有转动轴（131)、并与所述转动轴一同转动的圆筒状本体（135a);彼此相隔一定距 离、设置于所述圆筒状本体（135a)的外周面、并在流入水压力的作用下转动所述圆筒状本 体（135a)的至少两个伸缩式叶片（141);及设置于所述圆筒状本体（135a)的两侧面、并沿 着内侧面设有随所述圆筒状本体（135a)的转动使伸缩式叶片（141)向内缩进或向外伸出 的凸轮状插槽（191)的盖板（190)。
3. 根据权利要求2所述的简易水力发电装置，其特征在于：所述圆筒状本体（135a)的 外周面上设有用于插设伸缩式叶片（141)的相隔一定距离的凹槽（135ab)，所述伸缩式叶 片（141)的两端设有凸销（136ab)，所述凸销（136ab)插设于所述凸轮状插槽（191)内、并 在所述圆筒状本体（135a)转动时使所述伸缩式叶片（141)在所述凹槽（135ab)内滑动，所 述凸销（136ab)的端部设有当所述圆筒状本体（135a)转动时可沿着所述凸轮状插槽（191) 自由转动的自转轴承。
【文档编号】F03C2/30GK104100450SQ201310188501
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年5月21日 优先权日:2013年4月9日
【发明者】崔熙铉 申请人:清净技术株式会社