專利名稱：一種水力發(fā)電方法及所采用的水輪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過高速液體沖擊在裝有葉片或類似物的轉(zhuǎn)子上的發(fā)電方法及所采用的設(shè)備，具體地說是指一種水力發(fā)電方法及所采用的水輪機(jī)。
背景技術(shù)：
我國(guó)是一個(gè)多山國(guó)家，在這些山地上分布著大量的河流，因此利用水力進(jìn)行發(fā)電是我國(guó)目前所廣泛采用的一種發(fā)電方式。水力發(fā)電機(jī)利用水力對(duì)水輪機(jī)做功進(jìn)行發(fā)電，水輪機(jī)的核心部件為裝有葉片的轉(zhuǎn)子，利用具有一定落差的水沖擊在該葉片上，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子連接到發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)即成為發(fā)電機(jī)的動(dòng)力來源。
通常在地勢(shì)較高的位置設(shè)置水庫(kù)蓄水，在地勢(shì)較低的位置安裝水輪機(jī)，水從高處落下，對(duì)水輪機(jī)的葉片做功。這種方式通常是利用較大的水量沖擊尺寸較小的葉片，大量的水從葉片圓周外或葉片之間流過，因而大量的水力沒有得到充分利用，造成大量水力資源的浪費(fèi)。
在當(dāng)今世界能源日益缺乏的情況下，如何節(jié)約能源、充分有效地利用能源已是當(dāng)前世界發(fā)展必須解決的一個(gè)重要課題，由于環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，許多河流產(chǎn)生斷流、干涸的現(xiàn)象，水力資源嚴(yán)重不足，因此，開發(fā)一種能充分、有效地利用水力資源的水力發(fā)電方法，具有重大的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種水力發(fā)電方法及所采用的水輪機(jī)，其目的在于克服現(xiàn)有水力發(fā)電中采用的水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)大量的水從葉片圓周外或葉片之間流過，因而水資源利用率低的缺陷。
該水力發(fā)電方法為通過輸送管將水輸送至一密閉的水輪機(jī)內(nèi)，沖擊于該水輪機(jī)的葉片上使其轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，在葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，將水限制在兩個(gè)相鄰葉片和殼體形成的空腔中。
該水力發(fā)電方法可使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸處于水平方向，水以一定的角度沖擊葉片。
該水力發(fā)電方法可使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸處于豎直方向，水以一定的角度沖擊葉片。
該水力發(fā)電方法可使各葉片組成一蝸輪狀，水從葉片的凹面沖擊葉片。
該水力發(fā)電方法所采用的水輪機(jī)包括殼體、轉(zhuǎn)子、葉片、進(jìn)水管和尾水管，葉片固定于轉(zhuǎn)子外周，轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于殼體內(nèi)，進(jìn)水管、尾水管和殼體互相連通，殼體為圓柱形的中空體，轉(zhuǎn)子為回轉(zhuǎn)體，轉(zhuǎn)子的軸線與殼體的軸線相同，轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度接近于殼體圓柱形空腔的寬度，葉片于殼體軸向上的寬度接近于殼體圓柱形空腔的寬度，葉片于殼體徑向上的長(zhǎng)度接近于轉(zhuǎn)子外周至殼體內(nèi)周的徑向距離。
該水力發(fā)電方法所采用的水輪機(jī)的殼體的軸向位于水平方向，進(jìn)水管于殼體上方一側(cè)以一定傾斜角度與殼體的圓周面連通，尾水管于殼體下方另一側(cè)水平地或以向下傾斜的角度與殼體的圓周面連通。
該水力發(fā)電方法所采用的水輪機(jī)的殼體的軸向位于豎直方向，進(jìn)水管于殼體一側(cè)以一定傾斜角度由上至下與殼體的圓周面連通，尾水管于殼體圓周面另一側(cè)水平地或以向下傾斜的角度與殼體的圓周面連通。
該水力發(fā)電方法所采用的水輪機(jī)的葉片為蝸輪葉片，葉片的受力面為凹面。
該水力發(fā)電方法所采用的水輪機(jī)的進(jìn)水管中裝有流量調(diào)節(jié)閥。
綜上可知，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)該水力發(fā)電方法中，相鄰兩個(gè)葉片和殼體之間形成的空間接近于密閉，水力資源的浪費(fèi)降到最低。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，在相同的水力條件下，該水力發(fā)電方法的發(fā)電量比原有水力發(fā)電方法的發(fā)電量增大近十倍，大大提高了水力資源的利用率，若在全國(guó)推廣應(yīng)用，能大大緩解用電緊張的局面。


圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式
一的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明轉(zhuǎn)子及葉片的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明具體實(shí)施方式
一的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明具體實(shí)施方式
二的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
一，參照?qǐng)D1、圖2和圖3，該方法通過輸送管將水輸送至一密閉的水輪機(jī)內(nèi)，沖擊于該水輪機(jī)的葉片上使其轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，在葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，將水限制在兩個(gè)相鄰葉片和殼體形成的空腔中。
該方法所采用的水輪機(jī)包括殼體1、轉(zhuǎn)子2、六個(gè)葉片3、進(jìn)水管4和尾水管5，六個(gè)葉片3等距離分布固定于轉(zhuǎn)子2外周，轉(zhuǎn)子2通過轉(zhuǎn)軸20可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于殼體1內(nèi)，進(jìn)水管4、尾水管5和殼體1形成一個(gè)互相連通的整體。
殼體1為圓柱形的中空體，轉(zhuǎn)子2為圓柱體，轉(zhuǎn)子2的軸線與殼體1的軸線相同，轉(zhuǎn)子2的長(zhǎng)度接近于殼體1圓柱形空腔的寬度，即轉(zhuǎn)子2的兩端面盡量與殼體1內(nèi)壁靠近，但是保證轉(zhuǎn)子2能夠靈活地以轉(zhuǎn)軸20轉(zhuǎn)動(dòng)而不因?yàn)榻佑|產(chǎn)生磨擦力；葉片3在殼體1軸向上的寬度接近于殼體1圓柱形空腔在其軸向上的寬度，葉片3于殼體1徑向上的長(zhǎng)度接近于轉(zhuǎn)子2外周至殼體1內(nèi)周的徑向距離，即葉片3的兩側(cè)邊和外端部與殼體1的內(nèi)壁盡量靠近，但保證葉片3能夠跟隨轉(zhuǎn)子2靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)而不因?yàn)榻佑|產(chǎn)生磨擦力，這樣，每相鄰的兩個(gè)葉片3、轉(zhuǎn)子2外周面、殼體1內(nèi)壁之間形成一個(gè)接近密閉的空間。
該水輪機(jī)的殼體1的軸向位于水平方向，即該圓柱形的殼體1的柱面位于水平方向，其兩端面位于豎直方向，進(jìn)水管4從殼體1一側(cè)的上方以一定的傾斜角度與殼體1的圓周面連通，尾水管5于殼體1下方另一側(cè)水平地或以向下傾斜的角度與殼體1的圓周面連通。
該水輪機(jī)的葉3片為蝸輪葉片，各葉片3組成一蝸輪，葉片3的受力面為凹面。進(jìn)水管4中裝有流量調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)進(jìn)水量的大小。
該水輪機(jī)工作時(shí)，水以一定落差從進(jìn)水管4頂部進(jìn)入，沖擊在葉片3的受力面上，帶動(dòng)葉片3轉(zhuǎn)動(dòng)，并從尾水管5中流出，由于每相鄰的兩個(gè)葉片3、轉(zhuǎn)子2外周面、殼體1內(nèi)壁之間形成一個(gè)接近密閉的空間，水流動(dòng)時(shí)不會(huì)從葉片3外周或葉片3之間泄露，因而能使水力資源得到最大效率的利用。葉片3的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子2及其轉(zhuǎn)軸20轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸20與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接。
該水輪機(jī)還可進(jìn)行兩極或多極串聯(lián)工作，以達(dá)到更充分地利用水力資源。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
二，參照?qǐng)D4，與實(shí)施方式一的主要區(qū)別在于該水輪機(jī)的殼體1的軸向位于豎直方向，即該圓柱形的殼體1的柱面位于豎直方向，其兩端面位于水平方向，進(jìn)水管4從殼體1一側(cè)的上方以一定的傾斜角度與殼體1的圓周面連通，尾水管5于殼體1下方另一側(cè)水平地或以向下傾斜的角度與殼體1的圓周面連通。
以上為本發(fā)明的兩個(gè)具體實(shí)施例，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，具體結(jié)構(gòu)可有多種多樣，如進(jìn)水管和尾水管的數(shù)量并不局限于一根，可以有二根以上，其殼體和連接位置及角度也可有多種變化，如從殼體的側(cè)面進(jìn)行連接；轉(zhuǎn)子的形狀也不局限于圓柱體的形狀，可以為其他回轉(zhuǎn)體，如圓錐體等。凡利用本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種水力發(fā)電方法，其特征在于通過輸送管將水輸送至一密閉的水輪機(jī)內(nèi)，沖擊于該水輪機(jī)的葉片上使其轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，在葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，將水限制在兩個(gè)相鄰葉片和殼體形成的空腔中。
2.如權(quán)利要求1所述的一種水力發(fā)電方法，其特征在于使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸處于水平方向，水以一定的角度沖擊葉片。
3.如權(quán)利要求1所述的一種水力發(fā)電方法，其特征在于使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸處于豎直方向，水以一定的角度沖擊葉片。
4.如權(quán)利要求1所述的一種水力發(fā)電方法，其特征在于使各葉片組成一蝸輪狀，水從葉片的凹面沖擊葉片。
5.如權(quán)利要求1所述的一種水力發(fā)電方法所采用的水輪機(jī)，包括殼體、轉(zhuǎn)子、葉片、進(jìn)水管和尾水管，葉片固定于轉(zhuǎn)子外周，轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于殼體內(nèi)，進(jìn)水管、尾水管和殼體互相連通，其特征在于殼體為圓柱形的中空體，轉(zhuǎn)子為回轉(zhuǎn)體，轉(zhuǎn)子的軸線與殼體的軸線相同，轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度接近于殼體圓柱形空腔的寬度，葉片于殼體軸向上的寬度接近于殼體圓柱形空腔的寬度，葉片于殼體徑向上的長(zhǎng)度接近于轉(zhuǎn)子外周至殼體內(nèi)周的徑向距離。
6.如權(quán)利要求5所述的一種水力發(fā)電方法所采用的水輪機(jī)，其特征在于所述的殼體的軸向位于水平方向，進(jìn)水管于殼體上方一側(cè)以一定傾斜角度與殼體的圓周面連通，尾水管于殼體下方另一側(cè)水平地或以向下傾斜的角度與殼體的圓周面連通。
7.如權(quán)利要求5所述的一種水力發(fā)電方法所采用的水輪機(jī)，其特征在于所述的殼體的軸向位于豎直方向，進(jìn)水管于殼體一側(cè)以一定傾斜角度由上至下與殼體的圓周面連通，尾水管于殼體圓周面另一側(cè)水平地或以向下傾斜的角度與殼體的圓周面連通。
8.如權(quán)利要求5所述的一種水力發(fā)電方法所采用的水輪機(jī)，其特征在于所述的葉片為蝸輪葉片，葉片的受力面為凹面。
9.如權(quán)利要求5所述的一種水力發(fā)電方法所采用的水輪機(jī)，其特征在于進(jìn)水管中裝有流量調(diào)節(jié)閥。
全文摘要
一種水力發(fā)電方法，通過輸送管將水輸送至一密閉的水輪機(jī)內(nèi)，沖擊于該水輪機(jī)的葉片上使其轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，在葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，將水限制在兩個(gè)相鄰葉片和殼體形成的空腔中。該方法所采用的水輪機(jī)的殼體為圓柱形的中空體，轉(zhuǎn)子為回轉(zhuǎn)體，轉(zhuǎn)子的軸線與殼體的軸線相同，轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度接近于殼體圓柱形空腔的寬度，葉片于殼體軸向上的寬度接近于殼體圓柱形空腔的寬度，葉片于殼體徑向上的長(zhǎng)度接近于轉(zhuǎn)子外周至殼體內(nèi)周的徑向距離。在相同的水力條件下，該水力發(fā)電方法的發(fā)電量比原有水力發(fā)電方法的發(fā)電量增大近十倍，大大提高了水力資源的利用率。
文檔編號(hào)F03B15/06GK1661228SQ20041002363
公開日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2004年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月26日
發(fā)明者徐來興 申請(qǐng)人:徐來興