一种注水式的水力发电装置的制作方法

本发明涉及水力发电，更具体的涉及一种注水式的水力发电装置。

背景技术：

1、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。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种注水式的水力发电装置，该装置引导水流冲击叶片，同时将下落的水流进行存储蓄能，进一步利用水流的自身重量辅助转动，而提高发电的效率，适用范围广。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种注水式的水力发电装置，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，滚筒装置在所述防水罩内转动；所述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，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，此时水流正冲击在所述滚筒装置上。

4、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形成所述防水罩的两侧壁，且所述护盘通过立柱固定在所述支撑座上；所述外罩板两端分别固定在两护盘的边缘，所述排水口与所述出水口相对设置；所述集水箱的侧壁与所述护盘和外罩板对应固定连接在一起。

5、优选的，所述集水箱为漏斗形，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。

6、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，所述圆盘直径是圆筒直径的2-4倍；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、优选的，所述叶片为弧形板，所述弧形的叶片与所述圆筒、圆盘共同形成水槽的形状。

8、优选的，所述中心轴的两端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。

9、优选的，所述中心轴的两端穿过所述护盘并固定连接在支撑座上，所述中心轴为定子，所述圆筒为转子并相对所述中心轴发生转动进行发电。

10、优选的，所述滚筒装置的外径与所述防水罩的内径配合，所述排水口沿所述防水罩的长度方向设置；所述防水罩的中部还设有支撑腿。

11、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。

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

13、上述的技术方案中，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，则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、圆盘、圆筒和叶片。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。采用的叶片为弧形板，弧形板与圆盘和圆筒之间的形状类似水槽的结构，使叶片具有一定的储水能力，水流存储在叶片上时，存储的水受到重力的影响，会继续给叶片增加一定压力进而推动叶片旋转，从而增加动力输出轴的转动力，解决了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。防水罩通过使用外罩板和护盘形成一桶体，并在桶体上设有排水口，间接地对冲击滚轮叶片的水流提供导向作用，使其跟随并推动叶片旋转，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。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。

技术特征：

1.一种注水式的水力发电装置，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，滚筒装置在所述防水罩内转动；所述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，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，此时水流正冲击在所述滚筒装置上。

2.根据权利要求1所述的注水式的水力发电装置，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形成所述防水罩的两侧壁，且所述护盘通过立柱固定在所述支撑座上；所述外罩板两端分别固定在两护盘的边缘，所述排水口与所述出水口相对设置；所述集水箱的侧壁与所述护盘和外罩板对应固定连接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的注水式的水力发电装置，其特征在于，所述集水箱为漏斗形，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。

4.根据权利要求3所述的注水式的水力发电装置，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，所述圆盘直径是圆筒直径的2-4倍；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。

5.根据权利要求4所述的注水式的水力发电装置，其特征在于，所述叶片为弧形板，所述弧形的叶片与所述圆筒、圆盘共同形成水槽的形状。

6.根据权利要求5所述的注水式的水力发电装置，其特征在于，所述中心轴的两端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。

7.根据权利要求5所述的注水式的水力发电装置，其特征在于，所述中心轴的两端穿过所述护盘并固定连接在支撑座上，所述中心轴为定子，所述圆筒为转子并相对所述中心轴发生转动进行发电。

8.根据权利要求1所述的注水式的水力发电装置，其特征在于，所述滚筒装置的外径与所述防水罩的内径配合，所述排水口沿所述防水罩的长度方向设置；所述防水罩的中部还设有支撑腿。

9.根据权利要求1所述的注水式的水力发电装置，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。

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

技术总结
本发明公开了一种注水式的水力发电装置，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。该装置引导水流垂直冲击叶片，同时将下落的水流进行存储蓄能，进一步利用水流的自身重量辅助转动，而提高发电的效率，适用范围广。

技术研发人员：薛成立
受保护的技术使用者：保定市本安新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1